ES2201652T3 - Ensamblaje de panel de vehiculo listo para instalar por medio de un adhesivo activable por el calor. - Google Patents

Ensamblaje de panel de vehiculo listo para instalar por medio de un adhesivo activable por el calor.

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ES2201652T3
ES2201652T3 ES99650016T ES99650016T ES2201652T3 ES 2201652 T3 ES2201652 T3 ES 2201652T3 ES 99650016 T ES99650016 T ES 99650016T ES 99650016 T ES99650016 T ES 99650016T ES 2201652 T3 ES2201652 T3 ES 2201652T3
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ES
Spain
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heat
panel
adhesive
heating
cord
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Douglas R. Swanson
Niall R. Lynam
David E. Nestell
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Magna Donnelly Corp
Original Assignee
Donnelly Corp
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Abstract

SE EXPONE UN PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR UN MONTAJE DE PANEL EN VEHICULO (10), PARA ACOPLAR EL PANEL A UN VEHICULO, QUE PROPORCIONA UN MONTAJE DE PANEL "LISTO PARA INSTALAR". EL MONTAJE DE PANEL (10) INCLUYE PRIMER Y SEGUNDO LADOS SEPARADOS (14, 16), CON LA NERVADURA (26) DEL ADHESIVO ACTIVADO POR CALOR, DISPUESTO SOBRE EL SEGUNDO LADO (16) DEL PANEL. SE CALIENTAN PREFERENTEMENTE EL PANEL (12) Y LA NERVADURA (26) APLICANDO RADIACION INFRARROJA DE ONDA CORTA Y LARGA, SIENDO APLICADA LA RADIACION INFRARROJA DE ONDA CORTA A UN LADO SIN ADHESIVO (14) DEL PANEL (12), PARA CALENTAR EL PANEL Y, DE ESE MODO, CALENTAR INDIRECTAMENTE LA NERVADURA DEL ADHESIVO ACTIVADO POR CALOR. SE APLICA LA RADIACION INFRARROJA DE ONDA LARGA AL LADO ADHESIVO (16) DEL PANEL (12), PARA CALENTAR DIRECTAMENTE LA NERVADURA Y ACTIVAR ASI EL ADHESIVO. PUEDE APLICARSE EL ADHESIVO LISTO PARA INSTALAR SOBRE, O CONTIGUO A, UNA JUNTA, COMO A UNA MOLDURA DE CLORURO DE POLIVINILO (PVC), A UNA MOLDURA DE URETANO, O SIMILAR. OPCIONALMENTE, BIEN DURANTE O BIEN DESPUES DEL CALENTAMIENTO, SE REFRIGERA EL SUSTRATO PARA SUAVIZAR LA MANIPULACION DEL MONTAJE DE PANEL, DESPUES DE QUE LA NERVADURA DE ADHESIVO ESTE ACTIVA Y LISTA PARA SU INSTALACION.

Description

Ensamblaje de panel de vehículo listo para instalar por medio de un adhesivo activable por el calor.
Campo técnico y antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a ensamblajes de paneles para vehículos y, más particularmente a ensamblajes de paneles para vehículos que están montados en un vehículo con un adhesivo.
Convencionalmente, los ensamblajes de ventana están montados en la carrocería del vehículo mediante un adhesivo y a veces en combinación con uno o más elementos de sujeción que están montados al panel de la ventana o embebidos en una junta que ha sido extruída o moldeada previamente sobre el panel de la ventana. El adhesivo suministra a veces la fijación primaria al vehículo y se aplica a la superficie del panel, por ejemplo por extrusión, tras la imprimación de la superficie del sustrato (normalmente un sustrato de vidrio) y/o a la carrocería del vehículo (normalmente metal o un material compuesto). El ensamblaje de ventana es a veces presionado contra la brida o plataforma de montaje de la carrocería del vehículo al cual se adhiere al adhesivo tras su curado. Hasta la fecha, dichos adhesivos han sido curados con humedad, como por ejemplo adhesivo curado por humedad marca BETASEAL (marcara registrada), disponible en Essex Specialty Products, Auburn Hills, Michigan. Sin embargo, dichos adhesivos de uretano curados con humedad se aplican actualmente en la línea de ensamblado de vehículos y requieren una aplicación mediante robot o una aplicación manual. Además, los adhesivos curados con humedad requieren unos tiempos de curado relativamente prolongados, requiriendo normalmente dichos adhesivos del orden de 120 minutos para curarse lo suficiente como para desarrollar la resistencia de "plataforma" requerida para retener el ensamblaje de ventana en posición. Consecuentemente, los ensamblajes de ventana instalados de esta forma podrán requerir un soporte temporal mientras se desplazan a lo largo de la línea de ensamblado. Además, la resistencia total del adhesivo requiere una cura de aproximadamente 24 a 72 horas, dependiendo de las condiciones medio ambientales. Además, dichos períodos de cura son sensibles al medio ambiente. Cuando la planta de fabricación está situada en un área que tiene baja humedad, el tiempo de curado es significativamente más largo que en un área que tiene alta humedad. Consecuentemente, la estandarización de dichas instalaciones resulta difícil.
Además del tiempo de curado relativamente prolongado, los productos químicos que forman el adhesivo y los productos de cebado del adhesivo requieren una manipulación especial. El adhesivo debe estar contenido en un medio con muy baja humedad, o sin humedad, antes de su aplicación al panel de vidrio para evitar un curado prematuro. Además, el adhesivo y los productos químicos de cebado requieren un procedimiento de limpieza especial y de inventario para asegurar la eficacia plena del adhesivo. Además, dichos productos químicos requieren una ventilación apropiada, y el personal que manipula los productos químicos requieren prendas especiales. Consecuentemente, en aplicaciones de plantas de vehículos que tienen una mano de obra intensiva, el tiempo en la línea de ensamblaje incrementado incrementa potencialmente la frecuencia de los tiempos de parada cuando el adhesivo se aplica de forma impropia, como por ejemplo cuando el adhesivo gotea sobre otras áreas del vehículo, lo cual es por lo tanto costoso.
Más recientemente se han realizado propuestas para controlar el proceso de curado del adhesivo al cubrir el mismo con una película de barrera que es subsecuentemente despegada del cordón en la línea de ensamblado para permitir su instalación y curado. Uno de dichos ejemplos se desvela en la patente U.S. número 4.933.032, de Kunert. Kunert, en la patente 4.933.032 propone también el uso de calor o irradiación para estimular un adhesivo de poliuretano multicomponente que contiene un componente iniciador o de reacción en forma no activa, por ejemplo en la forma de microcápsulas, que son activadas por el calor o irradiación antes del ensamblado del vidrio. Cuando las películas de barreras desprendibles y el adhesivo de poliuretano multicomponente se retiran teóricamente, el proceso de aplicación de adhesivo en la línea de ensamblado, aún permanecen diversos problemas. El proceso de extrusión y aplicación de la película es complicado, y la película podrá ser vulnerable al desgarro o daño durante el transporte. Además, dichas películas aún requieren su retirada y desecho. Además, la película de barrera deberá ser colocada con precisión, pues en caso contrario, las partes expuestas del adhesivo son curadas prematuramente y podrán ser ineficaces como agentes de pegado.
La tendencia reciente en vehículos es producir vehículos aerodinámicos o con una línea estilizada con grandes ventanas para mejorar la visibilidad. Como resultado, los ensamblajes de ventana requieren a veces curvaturas compuestas. Dichas curvaturas compuestas hacen difícil calentar el panel de forma uniforme. Además, los nuevos paneles de ventanas incluyen sustratos laminados, molduras y elementos auxiliares que tienden a degradarse cuando se someten a altas temperaturas. Con objeto de calentar dichos adhesivos que contienen microcápsulas durante un período de tiempo consistente con el proceso en línea se requiere una energía relativamente alta. Además, la degradación posible del sustrato del panel, de las molduras y de los elementos de fijación, el cordón de adhesivos está también sometido a degradación si se sobrecalienta. Quizás, por dichas y otras razones hasta la fecha no se han fabricado o comercializado con éxito ensamblajes de panel o de ventana "listos para su instalación".
Consecuentemente, existe la necesidad de un ensamblaje de panel "listo para su instalación", como por ejemplo una ventana modular, que pueda ser fácilmente instalada o "encajada" en un vehículo o similar en una línea de ensamblaje. Preferentemente, la ventana modular podrá estar preensamblada con un adhesivo aplicado en una localización remota de la planta de ensamblado del vehículo para eliminar tiempo de fabricación adicional en la línea de ensamblado, la manipulación de materiales extras, el purgado en línea, que se requiere para eliminar las partes no utilizadas del uretano curado con humedad en la boquilla dispensadora, la manipulación de productos químicos en la planta de fabricación de vehículos, incluyendo los adhesivos y los cebadores del adhesivo y un equipo de control de la humedad y que puedan quedar en la "plataforma" con un adhesivo que no está activado hasta justamente antes de su instalación y que desarrolle una resistencia de plataforma suficiente para retener la ventana modular en posición.
Sumario de la invención
Por lo tanto, la presente invención suministra un procedimiento para preparar un ensamblaje de panel para vehículo para fijar el ensamblaje de panel a un vehículo y a un aparato para activar un adhesivo listo para instalar activado por calor para fijar un ensamblaje de panel de vehículo a un vehículo, siendo dicho procedimiento y aparato como se reivindica en las reivindicaciones 1 y 22 respectivamente. El ensamblaje de panel para vehículo incluye un sustrato y un cordón de un adhesivo activado por el calor listo para su instalación. El sustrato incluye unos lados primero y segundo. El cordón de adhesivo activado por el calor se aplica al segundo lado del panel. El panel se prepara calentando el primer lado del sustrato y calentando la parte de capa exterior del cordón, de forma que la parte de núcleo del cordón alcance su temperatura de activación. Además, tras su calentamiento, el ensamblaje de panel se enfría para permitir la manipulación a mano del ensamblaje de panel.
En sus formas preferentes, el ensamblaje de panel se enfría dirigiendo aire sobre una parte del sustrato para enfriar el mismo y permitir la manipulación del ensamblaje de panel para vehículo. Por ejemplo, el ensamblaje de panel podrá ser enfriado al soplar una corriente gaseosa sobre la parte periférica del sustrato, preferentemente formando un ángulo de aproximadamente 5 a 90º. Por ejemplo, la corriente gaseosa podrá incluir aire o un gas inerte, como por ejemplo aire o nitrógeno o similar. En otras formas adicionales la corriente gaseosa se localiza sobre la parte periférica del sustrato para enfriar el mismo, como por ejemplo soplando la corriente gaseosa sobre la parte periférica con un soplador de filo de cuchilla.
En otras formas, el procedimiento de preparar el ensamblaje de panel para vehículo incluye además equilibrar el calentamiento y el enfriamiento para asegurar que la parte de núcleo central del cordón alcanza al menos su temperatura de activación por calor mientras se enfría el sustrato por debajo de 121,11ºC. Más preferentemente, el calentamiento y enfriamiento se equilibran para asegurar que la parte de núcleo central del cordón alcanza al menos su temperatura de activación por calor mientras se enfría el sustrato por debajo de 79,44ºC. Más preferentemente, el calentamiento y enfriamiento se equilibran de forma que la parte central del núcleo del cordón alcanza al menos su temperatura de activación por calor mientras se enfría el sustrato por debajo de 48,88ºC. Preferentemente, el sustrato se enfría hasta una temperatura deseada después de 15 minutos o menos tras su calentamiento, más preferentemente dentro de 9 minutos o menos tras su calentamiento y más preferentemente menos de 2 minutos tras su calentamiento. Además, el procedimiento incluye preferentemente equilibrar el calor en el primer lado y el calor en el segundo lado para calentar la parte central del núcleo hasta al menos una temperatura de activación por calor comprendida entre aproximadamente 50 y 160ºC mientras que se mantiene una temperatura superficial de la capa externa de al menos no superior a aproximadamente 40ºC mayor que la temperatura de la parte de núcleo central y el enfriamiento de la temperatura del sustrato por debajo de 48,88ºC dentro de un período de tiempo de aproximadamente 15 minutos o menos tras su calentamiento.
En las formas preferentes, el calentamiento de la parte externa de la capa incluye el calentamiento con una radiación de infrarrojos de onda larga, por ejemplo con una radiación de infrarrojos de onda larga con una temperatura de la masa térmica comprendida entre aproximadamente 232,22ºC y aproximadamente 482,22ºC. El primer lado del sustrato se calienta preferentemente con una radiación de infrarrojos de onda corta.
En otras formas, el enfriamiento se inicia una vez que el adhesivo ha alcanzado una temperatura de activación por calor.
Según otro aspecto de la invención, el panel para vehículo incluye un sustrato y un cordón de adhesivo activado por el calor. El sustrato tiene unos lados primero y segundo y una parte periférica, incluyendo la parte periférica una junta que se extiende sobre al menos una parte del segundo lado del sustrato. El cordón de adhesivo activado por calor listo para su instalación se aplica a la junta. En este aspecto, el procedimiento de preparar el ensamblaje de panel se caracteriza por calentar el primer lado del sustrato próximo a la junta, mediante lo cual el sustrato calienta la junta para calentar la parte de interfaz del cordón y calentar la parte de capa externa del cordón, para de dicha forma calentar la parte de núcleo central del cordón y activar el adhesivo activado por calor listo para su instalación.
En un aspecto adicional, el procedimiento incluye enfriar el sustrato tras calentar el primer lado del sustrato y la parte de capa externa del cordón. En una forma, el sustrato se enfría una vez que se ha activado el adhesivo activado por calor listo para instalar.
Según otra forma adicional, la invención se refiere a un procedimiento para preparar un ensamblaje de panel de vehículo para fijarlo a un vehículo que incluye calentar el sustrato de panel del vehículo con una fuente de radiación de onda corta, calentando de dicha forma el cordón con un sustrato a través de la parte de interfaz del cordón y calentar el cordón con una fuente de radiación de infrarrojos de onda larga, por medio de lo cual el núcleo del cordón alcanza al menos una temperatura de activación. El procedimiento incluye además enfriar el sustrato tras calentar el cordón, permitiendo de dicha forma la manipulación del ensamblaje del panel para vehículo una vez que el cordón de adhesivo es activado.
En otra forma adicional, el enfriamiento podrá iniciarse una vez que el núcleo del cordón ha alcanzado su temperatura de activación, estando enfriado el sustrato hasta una temperatura deseada dentro de 15 minutos o menos una vez que se ha iniciado el enfriamiento, más preferentemente con el sustrato siendo enfriado dentro de 9 minutos o menos una vez que se ha iniciado el enfriamiento y más preferentemente con el sustrato siendo enfriado dentro de dos minutos o menos una vez que se ha iniciado el enfriamiento.
En otras formas, el sustrato se calienta colocando al menos una lámpara emisora de infrarrojos de onda corta en el primer lado del sustrato y alineando la lámpara con el eje geométrico central. Sin embargo, las lámparas podrán estar descentradas del eje geométrico central menos 60,59 cm, más preferentemente menos de 30,48 cm y más preferentemente todavía menos de 2,54 cm del eje geométrico central. La lámpara está preferentemente separada menos de 30,48 cm del primer lado del sustrato, más preferentemente menos 15,24 cm y más preferentemente todavía menos 7,62 cm del primer lado del sustrato.
En otras formas adicionales, el cordón se calienta al colocar la fuente de radiación de onda larga separada del segundo lado del sustrato, por ejemplo preferentemente menos 60,96 cm del segundo lado del sustrato, más preferentemente menos 30,48 cm del segundo lado del sustrato y más preferentemente menos 7,62 cm del segundo lado del sustrato. Además, la fuente de radiación de onda larga está preferentemente alineada con el eje central del cordón. Sin embargo, similar a la fuente de radiación de onda corta, la fuente de radiación de onda larga podrá estar desviada del eje geométrico central menos de 60,96, más preferentemente menos de 30,48, y más preferentemente menos que 2,54 cm del eje geométrico central.
El procedimiento mejorado en la presente memoria suministra un ensamblaje de panel "listo para instalar" que es particularmente apropiado para ensamblajes de ventana. El ensamblaje de panel está preensamblado con un cordón de adhesivo activado por calor extruído o aplicado de cualquier otra forma sobre un segundo lado del sustrato de panel. El cordón de adhesivo se activa mediante la aplicación de radiación de infrarrojos de onda larga y onda corta que se aplican respectivamente al cordón de adhesivo y a un lado opuesto del sustrato de panel, calentando indirectamente el cordón. El sustrato de panel y otros componentes, como por ejemplo las juntas moldeadas y similares quedan protegidas de la radiación de infrarrojos de onda corta localizando la radiación de infrarrojos de onda corta sobre una porción discreta del primer lado del panel sustrato que está alineado con el cordón de adhesivo. De esta forma, el cordón de adhesivo es calentado de forma rápida y uniforme sin la degradación asociada que se puede producir a veces con un calentamiento de alta energía. Además, el ensamblaje de panel se enfría para permitir la manipulación manual del ensamblaje de panel poco tiempo después de que el ensamblaje haya sido calentado y el adhesivo haya sido activado.
Los objetos mencionados, así como otros objetos, ventajas y fines y características de la invención se volverán más aparentes del estudio de los dibujos, memoria descriptiva y reivindicaciones dadas a continuación.
Descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de un ensamblaje calentador de la presente invención situado a lo largo de un transportador que transporta ensamblajes de paneles que se van a calentar;
la Figura 2 es una sección del ensamblaje calentador tomada a lo largo de la línea II-II de la Figura 1 que incluye una primera forma de realización de un localizador del calor;
la Figura 2A es una vista aumentada fragmentaria de una parte periférica de uno de los ensamblajes de panel que se va a calentar;
la Figura 2B es una vista fragmentaria aumentada de tamaño similar a la Figura 2A que ilustra el ensamblaje de panel instalado en una abertura de un vehículo;
la Figura 2C es una sección similar a la Figura 2 que ilustra una segunda forma de realización de un localizador de calor;
la Figura 3A es una vista en planta de una disposición del ensamblaje de calentador multietapa de la presente invención alineada a lo largo de un transportador de la línea de ensamblaje;
la Figura 3B es una vista en planta de una segunda forma de realización de una disposición de calentador multietapa de la presente invención situada próxima a un transportador de la línea de ensamblaje;
la Figura 4 es una vista en planta de una forma de realización preferente del ensamblaje calentador de la presente invención situado en línea para calentar ensamblajes de panel transportados sobre un transportador;
la Figura 5 es una vista en alzado lateral del ensamblaje calentador preferente de la Figura 4;
la Figura 6 es un alzado de extremo del ensamblaje calentador preferente de la Figura 4;
la Figura 7 es una vista en alzado de extremo de una tercera forma de realización preferente de un ensamblaje calentador de la presente invención situado a lo largo de un transportador que transporta ensamblajes de panel que van a ser calentados;
la Figura 8 es una vista en sección aumentada de tamaño de una parte periférica de uno de los ensamblajes de panel que va a ser calentado por los ensamblajes de calentador de la Figura 7;
la Figura 9 es una vista en sección aumentada de tamaño similar a la Figura 8 que ilustra las posiciones de una lámpara emisora de infrarrojos de onda corta del ensamblaje calentador de la Figura 7;
la Figura 10 es una vista en sección, aumentada de tamaño, similar a la Figura 9 que ilustra una segunda forma de realización del ensamblaje de panel que va a ser calentado por el ensamblaje calentador de la Figura 7;
la Figura 10A es una vista en sección aumentada de tamaño similar a la Figura 9 que ilustra una tercera forma de realización del ensamblaje de panel que va a ser calentado por el ensamblaje calentador de la Figura 7;
la Figura 11 es una vista en perspectiva parcial y fragmentaria de un localizador o escudo térmico del ensamblaje calentador de la Figura 7;
la Figura 12 es una vista en planta de unas lámparas emisoras de calor de onda corta del ensamblaje calentador de la Figura 7;
la Figura 13 es un gráfico de los perfiles de enfriamiento de un panel de vidrio calentado por los ensamblajes calentadores de la presente invención que ilustra el efecto del enfriamiento de la parte periférica del ensamblaje de panel tras el calentamiento;
la Figura 14 es un gráfico del perfil de temperaturas de un cordón de adhesivo activado por calor del ensamblaje de panel durante el calentamiento;
la Figura 15 es un gráfico de un perfil de temperaturas de los diversos componentes del ensamblaje de panel durante el calentamiento y durante el enfriamiento; y
la Figura 16 es una vista en planta de una tercera forma de realización de una disposición del ensamblaje calentador multietapa de la presente invención;
Descripción de las formas de realización preferentes
Con referencia a las Figuras 1, 2, 2A y 2B, un ensamblaje de panel 10, por ejemplo un ensamblaje de ventana modular, que es calentado por el aparato y procedimiento de la presente invención incluye un panel o lámina sustrato 12 que puede comprender plástico o vidrio, preferentemente vidrio, sustancialmente transparente por ejemplo vidrio o un laminado temperado que es endurecido de cualquier otra forma usando técnicas convencionales. Además, el panel 12 podrá comprender un panel multilámina, por ejemplo de láminas de plástico y vidrio. Además, el panel 12 podrá comprender una gran ventana como por ejemplo una ventana que tiene un área superficial de al menos 1613 cm^{2}, aproximadamente, o una ventana con un área superficial de al menos 3226 cm^{2}, aproximadamente. Opcionalmente, el panel 12 podrá ser un panel curvado (por ejemplo un panel curvado que tiene una curvatura compuesta) con una superficie cóncava sobre la cual está dispuesto un adhesivo listo para instalar y sobre la cual están dispuestos otros elementos de fijación vulnerables al calor como por ejemplo juntas poliméricas, espárragos, lunetas y similares. Alternativamente, el ensamblaje de panel 10 podrá ser un ensamblaje decorativo, siendo el panel 12 translúcido u opaco en vez de transparente. El panel 12 tiene dos lados o superficies 14 y 16 sustancialmente paralelas y un borde periférico 18. El panel 12 podrá incluir una capa de frita, preferentemente negra, que se extiende alrededor del borde periférico 18 y, opcionalmente, está en capsulada con un miembro moldeado, por ejemplo una junta polimérica 20 sobre al menos un lado 14 ó 16 del panel 12.
En la forma de realización ilustrada, el panel 12 incluye una junta polimérica de tres lados moldeada sobre el mismo. De dicha forma, la junta 20 se extiende alrededor de los tres (3) lados del panel 12, a saber, las superficies 14 y 16 y el borde 18. Se debe comprender también que el panel 12 podrá estar libre de cualquier junta o podrá incluir una junta de un solo lado o de dos lados. La junta 20 podrá estar formada usando una variedad de técnicas, incluyendo moldeo por inyección y reacción (RIM) de un material polimérico termocurable, como por ejemplo poliuretano, o un material polimérico termoplástico, que, por ejemplo, está moldeado por inyección como por ejemplo poli(cloruro de vinilo) (PVC), un uretano termoplástico o un elastómero termoplástico (incluyendo un interpolímero de etileno-estireno formado a partir de un material de resina libre de polímero, con bajo contenido en halógenos y que puede ser procesable en fundido, como por ejemplo una resina basada en poliolefina y producida usando un catalizador de metaloceno y con una durometría que varia entre aproximadamente 30 y 110 en la escala Shore A, más preferentemente entre 65 y 95 Shore A, y más preferentemente entre 65 y 85 Shore A, por ejemplo una forma preferente de un interpolímero de etileno-estireno disponible en DOW Chemicals, Freeport, Texas y que preferentemente utiliza una tecnología de un solo catalizador INSITE de DOW, en el que dependiendo en la cantidad de estireno incorporado, el estado sólido del polímero podrá exhibir una variedad de estructuras y de durezas medidas en un durómetro, incluyendo caucho semicristalino y amorfo, y otras aplicaciones como por ejemplo ojales de extrusión o posfijación. Además, la junta 20 podrá incluir uno o más elementos de fijación (no representados) embebidos en la junta o asegurados al panel próximos a la junta para asegurar los componentes al ensamblaje de panel 10 o para asegurar el ensamblaje de panel 10 al vehículo o similar.
Con referencia a la Figura 2A, un cordón 26 de un adhesivo activado por el calor se extruye o aplica en cualquier otra forma, incluyendo posaplicación, sobre la parte periférica de la superficie interior 16 del panel 12. En la forma de realización ilustrada, el cordón 26 incluye una sección transversal con forma genéricamente de cuadrilátero, con una base ancha 30 que define una porción o región de interfaz y un lado 31 que define una parte o región de extremidad genéricamente externa que está formada por unos lados convergentes 32 y 34, como los mostrados en la Figura 2A. Los lados 31, 32 y 34 definen una porción o región de capa exterior o superficie externa del cordón. Los lados intermedios 31, 32 y 34 y la base 30 son una región, porción o núcleo 36 central. Se debe hacer notar que el cordón 26 podrá ser dispensado o aplicado de cualquier otra forma sobre una parte de la junta del panel 12 y que podrá asumir otras formas con el aparato y procedimiento de la presente invención, siendo igualmente apropiado para activar el cordón de adhesivo en cualquier posición.
El cordón de adhesivo 26 se extruye o aplica de cualquier otra forma preferentemente sobre el panel 12 en una planta "justo a tiempo" próxima, pero a una distancia de la planta de producción de vehículos para su instalación "listo para instalar" y/o "en secuencia". Consecuentemente, cuando el ensamblaje de panel 10 es transportado, el ensamblaje de panel 10 es preferentemente transportado con el cordón de adhesivo situado u orientado cara abajo, de forma que el cordón de adhesivo 26 esté protegido por el panel sustrato 12 durante el transporte. Cuando se suministre a la planta de ensamblaje de vehículos, el ensamblaje de panel 10 es calentado con un ensamblaje calentador 50. Como mejor se aprecia en la Figura 2B, se muestra una segunda forma de realización 26' del cordón de adhesivo activado por calor. El cordón 26' incluye una sección transversal con forma genéricamente triangular con una base ancha 30' que define una parte o región de interfaz y una parte o región 31' de extremidad apuntando genéricamente hacia el exterior que está formada al converger los lados 32' y 34'. La extremidad externa 31' y los lados 32' y 34' definen una parte o región de la superficie exterior o capa exterior del cordón 26', con una parte 36' de núcleo central definida entre los lados 32' y 34' y entre la extremidad exterior 31' y la parte de interfaz 30'. Tras el calentamiento, el ensamblaje de panel 10 es instalado en una abertura 40 de un vehículo, y el cordón de adhesivo 26' es comprimido contra una brida o plataforma 42 de montaje que se extiende alrededor de la abertura 40 para adherir el ensamblaje de panel 10 a la carrocería del vehículo, con las características de adhesivo del cordón de adhesivo 26' activadas por el ensamblaje calentador 50 y un procedimiento de calentamiento, los cuales serán descritos con más detalle en lo que sigue.
Con referencia a la Figura 1, el ensamblaje calentador 50 de la presente invención se muestra colocado a lo largo de un transportador 52 que transporta ensamblajes de panel 10 para su instalación en un vehículo o similar. El transportador 52 es de un diseño convencional e incluye unas correas o cadenas 52a y 52b separadas que soportan unos ensamblajes de panel 10 hacia el interior de sus bordes externos respectivos. Las correas 52a y 52b del transportador son accionadas por un sistema motriz convencional (no representado) como podrá ser comprendido por los expertos en la técnica. El ensamblaje de calentador 50 incluye un componente calefactor 54 primero o superior y un componente calefactor 56 segundo o inferior que están dispuestos en lados opuestos del ensamblaje de panel 10, y unas correas 52a y 52b del transportador. El componente calefactor 54 está situado encima del ensamblaje de panel 10 para calentar la superficie 14, y el lado libre de adhesivo del panel 12 está preferentemente adaptado para calentar una parte del perímetro de la superficie 14 del panel 12 que se corresponde y está alineada con el cordón 26 ó 26'. El componente calefactor 56, por la otra parte, está situado debajo del ensamblaje de panel 10 y las correas 52a y 52b del transportador, adaptándose para calentar el lado 16 y más específicamente para calentar el cordón 26 ó 26'.
El componente del calentamiento 54 suministra energía calorífica al lado o superficie 14 del ensamblaje de panel 10 e incluye preferentemente una fuente de radiación de infrarrojos de onda corta, como por ejemplo una pluralidad de lámparas 58 emisoras de infrarrojos de onda corta (Figura 2), por ejemplo unas lámparas de filamento de tungsteno-cuarzo (T3) tubulares de alta densidad, que están disponibles en Research Inc. de Minneapolis, Minnesota. Las lámparas 58 emiten preferentemente una radiación pico de al menos 2,5 micrómetros aproximadamente. Más preferentemente, las lámparas 58 emiten una radiación tipo en aproximadamente la región de 0,6 a 2,5 micrómetros del espectro infrarrojo. Más preferentemente, las lámparas 58 emiten una radiación pico de menos de aproximadamente 1,0 micrómetros. En la forma de realización ilustrada, las lámparas 58 están preferentemente soportadas en una carcasa 59 y están dispuestas en una relación genéricamente paralela y separada respecto del ensamblaje de panel 10. Además, las lámparas 58 están preferentemente equiespaciadas para suministrar una aplicación uniforme de calor a la parte de perímetro del panel sustrato 12. Alternativamente, las lámparas 58 podrán estar dispuestas de una forma no uniforme para acomodarse a la topografía del ensamblaje de panel, como por ejemplo un ensamblaje de panel curvado, que incluye un ensamblaje de panel curvado con una curva compuesta. Además, las lámparas 58 están preferentemente montadas de forma desmontable en la carcasa 59 y podrán ser configuradas y vueltas a situar en la carcasa 59 para acomodar las variaciones en la forma y tamaño de los ensamblajes de panel.
En contraste, el segundo componente calefactor 56, que suministra energía calorífica al cordón 26 ó 26', comprende preferentemente un calentador de infrarrojos de onda larga e incluye una fuente de radiación de infrarrojos de onda larga, como por ejemplo un emisor de cuarzo 60 (Figura 2). El emisor de cuarzo 60 emite preferentemente una radiación pico mayor que aproximadamente 2,5 micrómetros en el espectro de infrarrojos. Más preferentemente, el segundo componente calefactor 56 emite una radiación tipo en el intervalo comprendido entre aproximadamente 2,5 y 8,0 micrómetros. Más preferentemente, el segundo componente calefactor 58 emite una radiación pico en el intervalo de aproximadamente 2,5 a 6,0 micrómetros. El emisor de cuarzo 60 incluye uno más elementos calefactores 62 que están embebidos en un medio o sustrato 64 de cuarzo fundido y que está disponible comercialmente en Casso Solar de Pomona, Nueva York. Alternativamente, el componente calefactor 56 podrá aplicar aire caliente al panel 12 y al cordón 26 ó 26' para calentar el cordón 26 ó 26'. Preferentemente, el aire caliente es dirigido sobre el cordón, con la parte central del panel 16 y el elemento de fijación sensible al calor evitando su degradación. En otra forma, el componente calefactor 56 podrá comprender un radiador de cuerpo negro que emite radiación de infrarrojos en respuesta a la radiación de infrarrojos de onda corta emitida por las lámparas 58. Por ejemplo, el componente calefactor 56 podrá comprender un cuerpo de cuarzo fundido que podría emitir una radiación de infrarrojos de onda larga.
En la forma de realización ilustrada, el componente calefactor 56 comprende preferentemente un calefactor de perímetro, en la forma mostrada en la Figura 1, con unas partes o secciones emisoras de calor 66, 68, 70 y 72 que están alineadas con el cordón de adhesivo 26 sobre el panel 12 y, incluye preferentemente una parte central o abertura 74 no emisora de calor, de forma que el calor que es emitido desde el segundo componente calefactor 56 está localizado sustancialmente en el cordón de adhesivo 26 en vez de en todo el ensamblaje de panel 10. Alternativamente, el componente calefactor 56 podrá estar provisto de un director de calor, como por ejemplo un escudo térmico que localiza el calor sobre el cordón 26 y está adaptado para apantallar o enmascarar la parte central 60 y una junta 20 moldeada para proteger el panel sustrato 12 y el miembro moldeado 20 de la degradación.
En la forma descrita anteriormente, el primer componente calefactor 54 está situado encima del ensamblaje de panel 10, de forma que el calor emitido por las lámparas 58 esté dirigido al lado sin adhesivo del panel 12. Además, con objeto de localizar el calor de las lámparas 58 sobre la parte de superficie 14 del panel 12 que se corresponde, o está alineada, con el cordón de adhesivo 26, el ensamblaje calefactor 10 incluye además preferentemente un localizador de calor, como por ejemplo un escudo térmico 76. El localizador de calor 76 está interpuesto entre el primer componente calefactor 54 y el ensamblaje de panel 10 e incluye una abertura de perímetro 78 que se corresponde con la parte de perímetro de la superficie superior 14 correspondiente y alineada con el cordón 26. De esta forma, el calor procedente de las lámparas 58 está localizado sobre el lado de vidrio del cordón 26, y los componentes sensibles al calor, como por ejemplo el miembro moldeado 20 que tiende a degradarse bajo las altas temperaturas, como por ejemplo las asociadas con la activación del adhesivo 26, están apantalladas de la radiación de infrarrojos de onda corta emitida por las lámparas 58. Además, el escudo térmico 76 apantalla o enmascara la parte central 80 del panel 12 para evitar la introducción de grietas y laminaciones. Además, al apantallar o enmascarar la parte central del panel, el ensamblaje de panel se puede manipular más fácilmente.
Con referencia a la Figura 2, el escudo térmico 76 incluye una superficie reflectora 82 para dirigir los rayos de calor alejándolos del miembro moldeado 20 y la parte central 80 del ensamblaje de panel 10. Por ejemplo, el elemento 82 de superficie reflectora podrá comprender una lámina de metal pulido soportada por un sustrato aislante 84 que conjuntamente minimicen la cantidad de calor transmitido desde el primer componente calefactor 54 al miembro moldeado 20 y una parte central 80 del ensamblaje de panel 10. Además, el escudo térmico 76 podrá incluir un espacio libre con aire entre el elemento 82 de superficie reflectora y el sustrato de plástico 84 que incrementa la disipación del calor y, por lo tanto, mejora el apantallamiento de los componentes sensibles al calor respectivos del ensamblaje de panel 10. Alternativamente, el escudo térmico 76 podrá comprender un elemento reflector revestido de cerámica o un metal revestido o un elemento cerámico. Además, el escudo 76 podrá comprender un escudo de doble plano, por ejemplo un plano doble de aluminio con preferentemente una capa gaseosa como por ejemplo un gas inerte o aire, como por ejemplo argón, nitrógeno o similar, o un material aislante como por ejemplo fibra de vidrio, xerogel o similar entre los planos, sirviendo como aislante. Además, el escudo 76 podrá ser sustancialmente opaco o podrá ser parcialmente opaco para, opcionalmente, suministrar un calentamiento restringido de la región de panel de ventana apantallado (para evitar las diferencias térmicas entre la región apantallada y la región de perímetro sin apantallar y, de dicha forma, aliviar los esfuerzos térmicos). Por ejemplo, el escudo 76 podrá comprender un panel (como por ejemplo un vidrio absorbedor del infrarrojos cercano especializado) que sea solamente transmisor parcial de la radiación de infrarrojos de onda corta (por ejemplo, que sea menor del 50% transmisor). Además, el escudo 76 podrá tener un gradiente en su propiedad de transmisión térmica con sus regiones de borde externas, siendo sustancialmente opacas y sus regiones más centrales menos opacas, es decir más parcialmente opacas. De dicha forma, el escudo 76 podrá ser un escudo con gradiente calorífico que calienta menos las regiones del panel central de la ventana (distales de la región de borde del panel donde el cordón 26 está genéricamente dispuesto) y que calienta más el panel de la ventana en unas regiones de borde más próximas donde está dispuesto el cordón 26. Dicho escudo con gradiente calorífico podrá obviar las tensiones térmicas entre las regiones apantalladas y sin apantallar del panel de ventana, mientras suministran un apantallamiento al calor adecuado para proteger cualquier elemento vulnerable al calor del panel de ventana o proteger cualquier material laminado utilizado. Por ejemplo, el panel 76 podrá comprender un panel de vidrio que absorbe radiación cercana al infrarrojo que transmite menos de aproximadamente el 10% de la radiación de infrarrojos de onda corta incidente en sus regiones centrales, pero que transmite más que el aproximadamente 70% de la radiación de infrarrojos de onda corta incidente en sus regiones de borde, actuando de dicha forma como un escudo de gradiente calorífico para el panel de ventana. Además, la parte de perímetro externa 76b del escudo podrá tener una mayor eficacia de apantallamiento que la parte central 76a. De esta forma, el gradiente térmico a través del panel 10 podrá estar balanceado para controlar las tensiones térmicas en el panel debido al calentamiento localizado.
Preferentemente, el escudo 76 está soportado por la carcasa 59 del primer componente calefactor 54, por ejemplo mediante unos elementos de sujeción convencionales y similares, con la parte central 76a soportada independientemente de la parte de perímetro 76b del escudo 76 para asegurar que la abertura 78 permanece sin obstruir.
Con referencia a la Figura 2C se muestra una segunda forma de realización del componente calefactor 54' y del localizador de calor 76'. El componente calefactor 54' comprende un calentador de onda corta del perímetro e incluye unas lámparas 58' que están dispuestas para formar un calentador del perímetro, de forma que las lámparas 58' estén genéricamente alineadas sobre la porción del lado superior 14 del ensamblaje de panel 10 que está alineado con el cordón 26. El localizador o director 76' de calor incluye un miembro interno 78' director del calor y un miembro externo 80' director del calor que están alineados para dirigir el calor desde las lámparas 58' sobre la parte periférica discreta o localizada del lado superior 14 del ensamblaje de panel 10 que está alineada con el cordón 26. El miembro 78' interno director del calor está preferentemente soportado sobre la carcasa 59' hacia el interior de las lámparas más internas 58a'. El miembro 80' externo director del calor, por otra parte, está soportado en la carcasa 59' hacia fuera de la lámpara más externa 58b', de forma que sustancialmente toda la radiación de infrarrojos emitida por las lámparas 58' sea dirigida entre los miembros interno y externo directores de calor. Preferentemente el miembro 80' externo director de calor está biselado o afilado hacia el interior, de forma que el calor procedente de las lámparas 58' esté localizado o enfocado sobre dicha parte del lado superior 14 del ensamblaje de panel 10. Opcionalmente el localizador o director 76' de calor podrá incluir unos directores de calor intermedios (no representados) que se extienden desde la carcasa 59' entre los directores de calor interno y externo 78' y 80'. De esta forma, el control incrementado respecto al calor aplicado podrá obtenerse cuando las lámparas 58' estén controladas individualmente. Además, los miembros directores de calor 78' y 80' podrán comprender unos miembros anulares o, opcionalmente podrán comprender una pluralidad de miembros segmentados superpuestos, cuya posición u orientación pueda ajustarse al variar el grado de superposición entre cada uno de los miembros segmentados individuales.
Podrá apreciarse de lo anteriormente descrito que la radiación de infrarrojos de onda corta emitida por las lámparas 58 calienta una parte localizada o discreta del panel sustrato 12, que en efecto se vuelve una fuente de calor para el cordón 26, y calienta el cordón 26 a través de la superficie interfaz 30 entre el panel 16 y el cordón 26. Por otra parte, la radiación de infrarrojos de onda larga emitida por el ensamblaje calefactor 56 calienta directamente el cordón 26 y, más específicamente, calienta las superficies 32, 34 de capa externa y las partes externas 31 del cordón de adhesivo 36. Conjuntamente, el componente calefactor 54 de onda corta y el componente calefactor 56 de onda larga calienta uniformemente el cordón 26 de adhesivo, de forma que su parte de núcleo central 36 consiga la temperatura deseada sin sobrecalentar la capa exterior o la parte superficial externa y, más específicamente, su parte más externa. Se debe sobrentender de lo anterior que la geometría del cordón 26 podrá dar como resultado que el cordón 26 tenga al menos tres temperaturas, como por ejemplo, una temperatura del núcleo del cordón, una temperatura de la superficie de capa exterior del cordón, y una temperatura de interfaz del cordón. Dependiendo del balance de la radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga, dichas tres temperaturas podrán variar considerablemente. De forma deseable, con objeto de activar las propiedades adhesivas del cordón 26, la parte de núcleo 36 es calentada lo suficiente hasta al menos su temperatura mínima de activación, mientras la temperatura de la interfaz y la temperatura superficial de la capa externa se mantienen preferentemente por debajo de la temperatura de degradación del adhesivo.
Preferentemente, el cordón de adhesivo 26 comprende un adhesivo activado por el calor que tiene una temperatura mínima de activación de al menos entre 50 y 60ºC, aproximadamente para suministrar un margen de seguridad contra una activación no intencionada, como por ejemplo durante el transporte desde una instalación de ventanas listas para instalar remota hasta una planta de ensamblado de vehículos. Más preferentemente, el cordón de adhesivo 26 tiene una temperatura mínima de activación de al menos 80ºC, aproximadamente, e incluso más preferentemente tiene una temperatura mínima de activación del calor de al menos 120ºC, aproximadamente. Más preferentemente, el cordón de adhesivo 26 tiene una temperatura mínima de activación por calor comprendida entre aproximadamente 80ºC y aproximadamente 110ºC. Por ejemplo, sin embargo, cuando el panel de ventana es por ejemplo un parabrisas laminado o una ventanilla lateral o una ventana trasera que comprende dos láminas de vidrio laminado con una capa interna de polímero, como por ejemplo polivinilbutiril plastificado, silicona o similar se considera preferente que la temperatura de activación del adhesivo sea menor o igual a aproximadamente 150ºC, más preferentemente menor o igual a aproximadamente 125ºC y más preferentemente menos o igual a aproximadamente 105ºC. Además, cuando se aplica adhesivo listo para instalar sobre, o adyacente, a una junta como por ejemplo una pieza moldeada de poli(cloruro de vinilo) (PVC), una moldura de uretano, una moldura elastomérica o similar, se considera preferente que la temperatura de activación por calor del adhesivo sea aproximadamente menor o igual a 125ºC, más preferentemente menor o igual a aproximadamente 115ºC y más preferentemente menor o igual a aproximadamente 105ºC. Además, el cordón de adhesivo 26 tiene preferentemente una temperatura máxima de activación menor que aproximadamente 160ºC, más preferentemente menor que aproximadamente 130ºC y más preferentemente menor que aproximadamente 120ºC. Cuando se activa, la temperatura del núcleo del cordón de adhesivo 25 está preferentemente comprendida en el intervalo de aproximadamente 50 a 160ºC, más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 70 a 120ºC y más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 80 a 110ºC. Con objeto de controlar y, más preferentemente, eliminar la degradación del material del cordón, los calentadores de infrarrojos de onda corta y onda larga están controlados y/o balanceados de forma que la temperatura de la superficie de la capa exterior del cordón en la parte o región superficial externa o de la capa exterior del cordón y/o al menos una porción de la capa exterior o parte de la superficie externa del cordón no exceda la temperatura de la parte de núcleo central del cordón más de aproximadamente 40ºC, más preferentemente más que aproximadamente 20ºC y más preferentemente más que aproximadamente 10ºC. Por ejemplo, la temperatura superficial del cordón se mantiene preferentemente menor que aproximadamente 170ºC, más preferentemente menor que aproximadamente 140ºC y más preferentemente menor que aproximadamente 120ºC. Aunque no se requieren tiempos muertos máximos, con objeto de suministrar un proceso apropiado para su coordinación con el ensamblado de la línea de producción, el calentador 50 calienta preferentemente el cordón 26 hasta su temperatura de activación en menos de aproximadamente 10 minutos, más preferentemente en menos de aproximadamente 5 minutos, y más preferentemente en menos de aproximadamente 2 minutos. En algunas aplicaciones, el calentador 50 podrá calentar el cordón 26 hasta su temperatura de activación en un intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 segundos, con la provisión de que el núcleo del cordón 26 alcance su temperatura de activación deseada y sea calentado uniformemente.
Un adhesivo activado por calor preferente comprende preferentemente una resina formadora de adhesivo, como por ejemplo una resina de uretano, una resina de poliéter, resina acrílica, resina de oxialquileno, resina de vinilo o una resina formadora de adhesivo similar. El adhesivo podrá incluir aceleradores de latencia y/o catalizadores (como por ejemplo catalizadores organometálicos, como por ejemplo catalizadores de zinc) y similares que son activados por calor en la línea y/o son formados cuando se exponen al calor por encima de una temperatura umbral apropiada, incluyendo por ejemplo adhesivos de precursores monoméricos u oligoméricos o parcialmente polimerizados para la fijación de ventanas, como por ejemplo adhesivos de uretano, poliéter, oxialquileno, acrílicos o de vinilo y similares. Dichos aceleradores de latencia y/o catalizadores podrán estar microencapsulados o podrán ser formados a través de la activación térmica de la composición de adhesivo. Una vez activados de dicha forma, el adhesivo de fijación de ventanas es apropiado para asegurar el ensamblaje de panel 10 al vehículo. Más preferentemente, el adhesivo listo para instalar es una composición de resina activable, por ejemplo, un polímero de oxialquileno que tiene en su estructura al menos un grupo que contiene silicona y que lleva un grupo hidroxilo o hidrolizable unido al átomo de silicio y que podrá estar reticulado a través de la condensación del silanol. Preferentemente, la resina incluye además negro de humo y un polímero de oxialquileno libre de cualquier grupo reticulante, así como aceleradores de latencia y/o catalizadores, estabilizadores y similares. De dicha forma, el adhesivo activado por calor listo para instalar no es activado preferentemente hasta que el ensamblaje de panel 10 se encuentra aparcado en la línea y es dispensado sobre el panel en la planta de ventanas RTI remota y embarcado a la planta de ensamblaje de vehículos, en un estado no curado o solamente parcialmente curado y/o en un estado sin formar o solamente parcialmente formado.
Como se muestra en la Figura 3A, con objeto de acomodarse a la velocidad del transportador, unas etapas múltiples de calentamiento que tienen unos calentadores de primera, segunda, tercera y cuarta etapa 50', 50'', 50''' y 50'''' dispuestos en serie podrán utilizarse en los cuales se calienta el cordón de adhesivo 26, por ejemplo en etapas de 30 a 60 segundos hasta que se ha alcanzado la temperatura final. Los calentadores 50' a 50'''' son preferentemente de una construcción similar al ensamblaje calentador 50 y por lo tanto se hace referencia a dicho ensamblaje para detalles adicionales de cada calentador 50', 50'', 50''' y 50''''. Los tiempos de caldeo y sus duraciones variarán en función del tipo del panel sustrato en el que vidrio bien atemperado y/o laminado, debido a las diferencias en conducción térmica. Alternativamente, como mejor se aprecia en la figura 3B, los calentadores 50', 50'', 50''' y 50'''' podrán estar situados próximos al transportador 52. En esta disposición, los ensamblajes 10 de panel son suministrados a los calentadores 50', 50'', 50''' y 50'''' y, tras su calentamiento, son retirados de los calentadores 50', 50'', 50''' y 50'''' para su colocación sobre el transportador 52. En esta disposición, los ensamblajes de panel 10 son insertados en los calentadores 50', 50'', 50''' y 50'''' respectivos en tiempos diferentes y sucesivos para permitir tiempos muertos suficientes para cada ensamblaje, de forma que los ensamblajes calentados estén disponibles cuando sean necesarios a medida que los vehículos sucesivos pasan a lo largo de la línea de ensamblaje. De dicha forma, en contraste con los calentadores dispuestos en serie sobre el transportador 50 los calentadores de etapas 50', 50'', 50''' y 50'''' preferentemente operan fuera de fase, de forma cuando el ensamblaje de panel 10 es calentado hasta su temperatura de activación, el ensamblaje de panel podrá ser retirado del calentador respectivo y colocado inmediatamente sobre el transportador 52 sin demoras para su instalación subsecuente en el vehículo. Por ejemplo, cuando el transportador se indexa cada 60 segundos, los calentadores de etapas 50', 50'', 50''' y 50'''' operarán preferentemente fuera de fase cada 60 segundos.
Con referencia a las Figuras 4-6, se muestra una forma de realización preferente 150 del ensamblaje calefactor. El ensamblaje calefactor 150 incluye un primer componente o componente calefactor superior 154 y un segundo componente o componente calefactor inferior 156, que están respectivamente situados por encima y por debajo del ensamblaje de panel 10', que está soportado sobre un transportador 152, y están adaptados para desplazarse desde una posición de retención o de no calentamiento hasta una posición de calentamiento, como se describirá con más detalle a continuación. El transportador 152 es un transportador convencional e incluye una correa transportadora 152a que es accionada por un sistema motriz convencional. El sistema motriz incluye una caja de cambios y un motor 152b que está acoplado a unas ruedas motrices dentadas 152c de la correa mediante una cadena motriz 152d, estando todos ellos soportados por un bastidor 152e del transportador. El panel 10' está soportado sobre el transportador 152 por un par de miembros localizadores 153 que soportan el panel 10' por encima y separados de la correa transportadora 152a con unos retenedores 153a que soportan el ensamblaje de panel 10' hacia el interior de su periferia externa de 18'. Los miembros localizadores 153 están fijados a la correa transportadora 152a y están agrupados en pares que están suficientemente separados a lo largo de la correa 152a, de forma que solamente un panel cada vez es colocado en el calentador 150. El ensamblaje de panel 10' podrá ser de una construcción similar al ensamblaje de panel 10 y, por lo tanto, para detalles adicionales del ensamblaje de panel 10' se hace referencia al ensamblaje de panel 10.
El componente calefactor 154 y el componente calefactor 156 están soportados por un bastidor 159 que soportan la correa transportadora 152 y los ensamblajes de panel 10. El bastidor 159 incluye unos miembros de columna 160 separados que están interconectados por unos miembros transversales superior e inferior 162a y 162b, y unos miembros laterales superior e inferior 164a y 164b. Se debe sobrentender que los miembros de bastidor 160, 162a, 162b, 164a y 164b podrán comprender miembros estructurales convencionales, como por ejemplo tubos de acero, miembros de escuadra o miembros acanalados. El bastidor 159 incluye además unos miembros amovibles de soporte superiores 166a y 166b y unos miembros amovibles de soporte inferiores 168a y 168b que soportan respectivamente el componente calefactor 154 y el componente calefactor 156 sobre el bastidor 159. Cada miembro de soporte superior 166a y 166b incluye preferentemente un miembro alargado 170a que tiene un par de collarines roscados 172a y 172b en los extremos 171a y 171b, que están soportados sobre, y enganchados por rosca en, los ejes 176a, 176b, 176c y 176d que están soportados sobre el bastidor 159. Cada miembro de soporte inferior 168a, 168b incluye similarmente un miembro alargado 170b que tiene unos collarines roscados 174a y 174b en los extremos respectivos 173a y 173b que están soportados sobre y enganchados por rosca en los ejes 176a, 176b, 176c y 176d. Los ejes 176a, 176b, 176c y 176d están soportados por y se extienden entre unos apoyos de montaje superiores respectivos 178a, 178b, 178c, y 178d y unos apoyos de montaje inferiores 179a, 179b, 179c, y 179d que a su vez están soportados respectivamente sobre unos miembros transversales superior e inferior 162a y 162b. Los ejes roscados 176a, 176b, 176c y 176d son accionados por un ensamblaje de caja de cambios y motor 180 que está soportado por un bastidor 159 y acoplado a los engranajes de rueda dentada 182a, 182b, 182c y 182d que están montados en los extremos superiores de los ejes roscados 176a, 176b, 176c y 176d por las cadenas motrices 184.
Cada eje 176a, 176b, 176c y 176d incluye preferentemente una parte primera o superior y una parte segunda o inferior que están roscadas en direcciones opuestas, de forma que cuando los ejes 176a, 176b, 176c y 176d sean rotados y accionados por la caja de cambio y motor ensamblaje 180, los miembros de soporte superiores 166a y 166b se muevan de forma genérica y simultánea en una dirección opuesta de los soportes inferiores 168a y 168b para mover los componentes calefactores 154 y 156 bien hacia el ensamblaje de panel 10 hasta sus posiciones de calentamiento respectivas o alejados del ensamblaje de panel 10 hasta su posiciones de retención respectivas. Alternativamente, los miembros de collarín superiores 172a y 172b podrán estar roscados en direcciones opuestas respecto a los miembros de collarín inferiores 174a y 174b para conseguir el mismo resultado.
Similarmente a la primera forma de realización, el componente calefactor 154 incluye preferentemente una fuente de radiación de infrarrojos de onda corta, por ejemplo, una pluralidad de lámparas 158 emisoras de infrarrojos de onda corta. Se hace referencia a las lámparas 58 del componente calefactor 54 descrito con referencia al calentador 50 para detalles adicionales de las lámparas 158. Las lámparas 158 están soportadas en una carcasa 185 que incluye unas bridas de montaje 186 para acoplar la carcasa 185 del calentador a los soportes superiores amovibles 166a y 166b (Figura 5) de forma que el componente calefactor 154 pueda ser movido hacia arriba y hacia abajo por los ejes 176a, 176b, 176c, 176d. Las bridas 186 están fijadas de forma liberable a los soportes 166a y 166b por unos elementos de sujeción convencionales, como por ejemplo pernos o abrazaderas de forma que el componente calefactor 154 pueda ser retirada para mantenimiento o sustitución.
El componente calefactor 156 incluye preferentemente una fuente de radiación de infrarrojos de onda larga, como por ejemplo un emisor de cuarzo similar al calentador 56 de la primera forma de realización, que está soportado en una carcasa 188. Similarmente a la carcasa 185, la carcasa 188 incluye unas bridas de montaje 190 que están acopladas a unos soportes amovibles 168a y 168b, por ejemplo mediante los elementos de fijación liberables para permitir la recolocación del calentador 156 de su posición de retención hasta su posición de calentamiento. Dado que los emisores de cuarzo tienen un tiempo de calentamiento relativamente largo, se prefieren dejar los radiadores de infrarrojos de onda larga energizados durante el proceso de ensamblado. Con objeto de controlar la aplicación de calor, por lo tanto, los componentes calefactores 154 y 156 son movidos en proximidad relativamente próxima hacia el ensamblaje de panel para calentar el ensamblaje de panel 10' y moverlo alejándolo del ensamblaje de panel 10' para esencialmente discontinuar la aplicación de calor. Además, las proximidades de los componentes calefactores 154 y 156 al panel 10' podrá ajustarse para controlar el proceso calefactor en caso de que las variaciones en el ensamblaje de panel acepten la velocidad de calentamiento. Sin embargo, debe entenderse que las lámparas 158 (y las lámparas 58) no tienen esencialmente tiempo de calentamiento y, por lo tanto, las lámparas 158 (y 58) podrán ser desenergizadas para la conservación de energía. Opcionalmente, el componente calefactor 154 podrá estar soportado en una posición fija. Pero, con objeto de acomodar las dimensiones variables entre los ensamblajes de panel 10' se considera preferente suministrar al bastidor 159 con unos soportes amovibles superior e inferior para permitir la recolocación de ambos componentes calefactores 154, 156 y que permitirían adicionalmente las posiciones de los componentes calefactores 154 y 156 que se puedan invertir si se desea.
Como mejor se aprecia en la Figura 5, el calentador 150 incluye también un localizador de calor 195 que está interpuesto entre el primer componente calefactor 154 y el ensamblaje de panel 10'. El localizador de calor 195 es sustancialmente similar al localizador de calor 76 en la forma descrita anteriormente. Alternativamente, el localizador de calor 185 podrá ser similar al localizador de calor 76'. De esta forma, la radiación de infrarrojos procedente de las lámparas 158 se localiza sobre el lado de vidrio del adhesivo o el lado sin adhesivo del ensamblaje de panel 10 y se dirige alejado de los componentes sensibles al calor, en la forma descrita con referencia a la primera forma de realización. De forma similar al localizador de calor 76, el localizador de calor 195 podrá estar soportado por el componente calefactor 154 u opcionalmente soportado por el bastidor 159.
Con referencia a las Figuras 7 a 9, se ilustra una tercera forma de realización 250 preferente del ensamblaje calefactor de la presente invención. El ensamblaje calefactor 250 incluye un componente calefactor primero o inferior 254 y un segundo componente calefactor segundo o superior 256, que están situados respectivamente debajo y encima de un ensamblaje de panel 210 y soportados sobre el bastidor 259. El bastidor 259 incluye unos miembros de bastidor superior e inferior 259a y 259b que soportan respectivamente los componentes calefactores superior e inferior 256 y 254. Los componentes calefactores 254, 256 están adaptados preferentemente para moverse desde una posición de sujeción o de no calentamiento hasta una posición de calentamiento de forma similar a las formas de realización previas, por lo que se hace referencia a las formas de realización previas para detalles adicionales del bastidor 259. El ensamblaje de panel 210 está preferentemente soportado sobre el transportador 252 de forma similar a las formas de realización previas. Por lo tanto, se hace referencia al transportador 152 para detalles generales del transportador y como el transportador soporta el panel 210.
Con referencia a la Figura 8, el ensamblaje de panel 210 incluye un sustrato o panel 212, preferentemente un panel de vidrio, un miembro moldeado 220 opcional, como por ejemplo una junta y un cordón 226 de adhesivo activado por calor. El sustrato 212 incluye unos lados opuestos primero y segundo 214 y 216 que definen respectivamente lados de adhesivo y lados de no adhesivo 210a y 210b del ensamblaje de panel 210. Se forma un cordón 226 por ejemplo por extrusión sobre el lado de adhesivo 210a del ensamblaje de panel 210 y preferentemente sobre la parte periférica 212a del sustrato 212 adyacente al miembro moldeado 220. Se debe sobrentender que el ensamblaje de panel 210 podrá no incluir un miembro moldeado. En la forma de realización ilustrada, sin embargo, el ensamblaje de panel incluye un miembro moldeado 220 que comprende una junta de tres lados. Se debe sobrentender también por los expertos en la técnica, que el miembro moldeado 220 podrá comprender otros miembros moldeados, incluyendo por ejemplo una junta de estanqueidad o junta de un solo lado, una junta de dos lados y similares. El cordón 226 incluye una superficie o parte 230 de interfaz, una parte de núcleo 236 y unas superficies de capa externa 232 y 234, de forma similar al cordón 26 de las formas de realización previas. La parte de interfaz 230 hace contacto directamente con el lado de adhesivo 210a del ensamblaje de panel 210 y suministra una superficie a través de la cual el calor es transmitido al cordón 226 desde el sustrato 212, como se describirá con más detalle a continuación. Además, las superficies de capa externa 232 y 234 convergen para formar una punta y suministrar una superficie a través de la cual se transmite el calor a la parte de núcleo 236, como se describirá con más detalle a continuación.
El componente calefactor 254 está soportado por el miembro de bastidor inferior 259b y preferentemente incluye una o más fuentes de radiación de infrarrojos de onda corta, por ejemplo una o más lámparas 258 emisoras de infrarrojos de onda corta. Con referencia a la Figura 12, el componente calefactor 254 comprende preferentemente una pluralidad de lámparas 258 emisoras de infrarrojos de onda corta, alargadas y relativamente cortas, que están dispuestas con sus extremos superpuestos de forma que se puedan ajustar para acomodar los tamaños variables de los ensamblajes de panel. Además, al suministrar una pluralidad de lámparas superpuestas, las lámparas 258 podrán estar dispuestas en una pauta circular y/o para seguir los contornos del ensamblaje de panel de vidrio. Como mejor se aprecia en la Figura 12, cada lámpara emisora 258 incluye una zona 258a emisora de calor y una zona 258b no emisora de calor. Preferentemente, las lámparas 258 están dispuestas para suministrar un perfil de calor uniforme al panel al superponer zonas 258b no emisoras de calor y al alinear las zonas emisoras de calor 258a para suministrar una fuente genéricamente continua y lineal de calor por las lámparas 258. Los componentes calefactores 256 están también soportados sobre el bastidor 259 por un miembro de bastidor superior 259a, por otra parte incluye preferentemente una fuente de radiación de infrarrojos. Como se muestra en la forma de realización ilustrada en las Figuras 8 y 9, el componente calefactor 256 podrá comprender una pluralidad de emisores de cuarzo 260 que están embebidos en un medio 264 de cuarzo fundido, de forma similar al componente calefactor 56. Además, el componente calefactor 256 calienta con una temperatura de masa térmica del orden de aproximadamente 232,22ºC a 482,22ºC. Más preferentemente el segundo componente calefactor 256 produce o calienta con una temperatura de masa térmica comprendida entre aproximadamente 260ºC y 398,88ºC. Más preferentemente, el segundo componente calefactor 256 produce o calienta con una temperatura de masa térmica comprendida entre aproximadamente 343,33ºC a 371,11ºC. Además, en la forma descrita con referencia a las formas de realización previas, el segundo componente calefactor 256 comprende preferentemente un calefactor de perímetro que dirige el calor al perímetro 212a del sustrato 212 y, más específicamente, dirige calor directamente sobre el cordón de adhesivo 226 que está sobre el lado del adhesivo 210a.
Con referencia de nuevo a la Figura 8, el primer componente calefactor 254 incluye opcionalmente un director o localizador de calor 276 que dirige el calor desde las lámparas 258 sobre una porción del sustrato 212 que está genéricamente alineado con el cordón 226. Además, el localizador de calor 276 apantalla la porción central del ensamblaje de panel 210 y el miembro moldeado 220 del calor que se emite desde el componente calefactor 254. En esta forma de realización, como se muestra en la Figura 11, el localizador de calor 276 comprende un escudo que está preferentemente formado a partir de unos miembros de escudo 276a, 276b y 276c interconectados de forma deslizable que definen una abertura 278 de perímetro o calefactora entre los miembros 276a y 276c. La abertura calefactora 278 se corresponde genéricamente a la parte de perímetro 212a del sustrato 212 adyacente al miembro moldeado 220 y se corresponde a, y se alinea genéricamente con, el cordón 226 de adhesivo. Se debe sobrentender que cuando el cordón de adhesivo 226 no sigue el perímetro del sustrato 212, sin embargo, la abertura calefactora 278 no sigue el perímetro del sustrato y, por el contrario, sigue el cordón 226. Como mejor se aprecia en la Figura 11, cada miembro de escudo 276a, 276b y 276c incluye una abertura alargada 279a, 279b o 279c, respectivamente, que recibe un ensamblaje 280 de elemento de sujeción ajustable y arandela. Los ensamblajes 280 de elemento de sujeción y arandela permiten el ajuste de los miembros de escudo 276a, 276b y 276c respectivos. En la forma de realización ilustrada, cada ensamblaje de elemento de sujeción y arandela 280 liberable comprende un elemento de sujeción 281 roscado y un par de arandelas agrandadas 282 que están colocadas en lados opuestos de los miembros de escudos superpuestos respectivos para suministrar superficies de soporte al elemento de sujeción 281 y, además, para retener friccionalmente los miembros de escudo 276a, 276b y 276c respectivos en posición cuando los elementos de sujeción 280 están alineados. Como comprenderán los expertos en la técnica, cuando los elementos de sujeción 281 son aflojados, los miembros de escudo 276a, 276b y 276c podrán ser ajustados para permitir su acortamiento o alargamiento en un lado del escudo 276 y la rotación del miembro de escudo 276a alrededor de la interconexión entre el miembro de escudo 276a y el miembro de escudo 276b. De esta forma, el escudo 276 podrá ajustarse para acomodarse a la configuración del ensamblaje de panel 210 y el cordón 226, en la forma necesaria con objeto de dirigir calor sobre dicha porción del sustrato 212 que caliente eficazmente el cordón 226 y proteja la parte central del sustrato 212 y el miembro moldeado 220 del calor excesivo.
Con referencia a la Figura 9, la lámpara o lámparas 258 del componente calefactor 254 están preferentemente alineadas con un eje central 226a. Sin embargo, cada lámpara 58 podrá estar desalineada del eje central 226a del cordón de adhesivo 226 según una distancia A. La distancia A es preferentemente menor que 60,9 cm, más preferentemente menor que 30,4 cm y más preferente menor que 2,54 cm. Además, preferentemente la lámpara 258 está separada según una distancia B menor de 60,9 cm del lado de no adhesivo 210b del ensamblaje de panel 210, más preferentemente menor de 30,4 cm del lado de no adhesivo 210b y mas preferentemente menor que 7,6 cm alejado del lado de no adhesivo del ensamblaje de panel 210.
En la forma de realización ilustrada, el componente calefactor 256 incluye también opcionalmente un director de calor o localizador de calor 277 que incluye unas paredes reflectoras 277a y 277b que dirigen o localizan el calor emitido desde el componente 256 sobre una superficie de capa externa 232 y 234 del cordón 226. Como mejor se aprecia en la Figura 8, los lados reflectores 277a y 277b podrán extenderse próximamente al lado de adhesivo 210a del ensamblaje de panel 210 y, además, preferentemente al cordón de adhesivo 226. De esta forma, el miembro moldeado 220 y la parte central del sustrato 212 están apantallados o enmascarados del calor que se emite desde el segundo componente calefactor 256.
De forma similar al primer componente calefactor 254, el segundo componente calefactor 256 está separado según una distancia C del lado de adhesivo 210a del ensamblaje de panel, siendo la distancia C preferentemente menor de 60,9 cm, más preferentemente menor de 30,4 cm y más preferentemente menor de 7,6 cm del lado de adhesivo 210a. Además, el segundo componente calefactor 256 está preferentemente alineado con el eje central 226a del cordón 223, pero podrá estar desplazado preferentemente menos de 60,9 cm, más preferentemente menos de 30,4 cm y más preferentemente menos de 2,54 cm del eje central 226a.
El localizador de calor 277 también incluye una abertura de perímetro 279 definida entre los lados reflectores 277a y 277b para dirigir calor desde el componente calefactor 256 sobre las superficies de capa externa 232 y 234 del cordón 226. De esta forma, el calor procedente del componente calefactor 256 está localizado sobre el cordón 226 y los componentes sensibles al calor, como por ejemplo el miembro moldeado 220, que tiende a degradarse bajo altas temperaturas, como las asociadas con la activación del cordón de adhesivo 226, están apantallados de la radiación emitida desde el componente calefactor 256. Además, el localizador de calor 277 apantalla o enmascara la parte remanente del ensamblaje de panel 210 para evitar la introducción de grietas y deslaminaciones. Como se ha hecho notar en las formas de realización anteriores, al apantallar o enmarcar la parte central del panel, el ensamblaje de panel 210 es más fácil de manipular.
Opcionalmente, los lados de localizador de calor 277a y 277b incluyen unas superficies reflectoras 280a y 280b, respectivamente. Por ejemplo, los dados 277a y 277b podrán comprender miembros de lámina metálica pulida soportados con un sustrato aislante en la forma descrita con referencia a formas de realización anteriores del escudo térmico 76. Para detalles adicionales del escudo térmico 277 se hace referencia al escudo térmico 76.
Con referencia a la Figura 10, se muestra otra forma de realización 310 del ensamblaje de panel de vidrio. En esta forma de realización, el ensamblaje de panel 310 incluye un sustrato 312 de panel de vidrio con una junta 320 de tres lados formada sobre su parte de perímetro 312a y un cordón de adhesivo 326 formado sobre la junta 320. El cordón 326 se aplica a una parte 320a de la junta 320, de forma que su superficie o parte de interfaz 330 hace contacto con la junta 320. De forma similar a la forma de realización previa, el panel 310 es calentado por un primer componente calefactor 254 y un segundo componente calefactor 256. Sin embargo, en esta aplicación, el componente calefactor 254 está preferentemente alineado y situado sobre una parte del panel 312 adyacente a la junta 320, pero desplazada del cordón 326. De forma similar, el componente calefactor 254 incluye preferentemente un localizador de calor o escudo térmico 256 que dirige el calor alejándolo de la junta 320 y por el contrario localiza el calor sobre la parte de sustrato 312 adyacente a la junta 320 y desplazado del cordón 326. En la presente aplicación, el panel de vidrio 312 transmite calor a la junta 320 que transmite calor al cordón de adhesivo 326 a través de la superficie interfaz 330. Consecuentemente, tanto el panel 312 como el miembro moldeado 320 actúan como unos radiadores de cuerpo negro para calentar el adhesivo 326. Por otra parte, el componente calefactor 256 está preferentemente alineado sobre el cordón de adhesivo 326 para dirigir el calor sobre las superficies de capa externa 332 y 334 de cordón de adhesivo 326, de una forma similar a las formas de realización previas. Nuevamente, las lámparas 258 están preferentemente separadas menos de 60,96 cm del lado de no adhesivo 310b del ensamblaje de panel 310, más preferentemente menos de 30,48 cm del lado de no adhesivo 310, y más preferentemente menos de 7,62 cm del lado de no adhesivo 310b. El componente calefactor 256 está preferentemente separado del sustrato 312 menos de 60,96 cm del lado de adhesivo 310a del ensamblaje de panel 310, más preferentemente menos de 30,48 cm del lado de adhesivo 310a y más preferentemente menos que 7,62 cm del lado de adhesivo 310a. Más preferentemente, el componente calefactor 256 está separado aproximadamente 5,08 cm del lado de adhesivo 310a.
En la forma preferente de la invención, el ensamblaje calefactor 250 incluye un aparato refrigerador 290 para enfriar el sustrato 212 ó 313 una vez que el ensamblaje de panel 210 ha sido retirado del ensamblaje calefactor 250, de forma que el ensamblaje de panel 210 ó 310 podrá ser manipulado manualmente sin herir al operario. El aparato refrigerador 290 podrá estar soportado por un bastidor 259 o podrá estar localizado próximo al transportador, corriente abajo del ensamblaje calefactor 250. Preferentemente, cuando se manipula el ensamblaje 210 ó 310 de panel de vidrio, el sustrato deberá estar lo suficientemente enfriado para permitir la manipulación manual por los operarios. Al mismo tiempo, el enfriamiento del sustrato deberá estar balanceado con el calentamiento del cordón y del sustrato, de forma que el enfriamiento no dañe el núcleo del cordón que alcanza su temperatura de activación. Preferentemente, el ensamblaje de panel 210 ó 310 está enfriado de forma que la región no adyacente al cordón es enfriada mientras que deja la región de cordón con su temperatura elevada. Sin enfriamiento activo, se ha encontrado que la temperatura en una muestra de ensamblaje de panel, que tiene unas dimensiones del sustrato de 152,40 cm x 60,96 cm y las dimensiones del cordón, de 8 mm x 14 mm, no baja por debajo de los 48,88ºC hasta aproximadamente 9 minutos después de que se ha finalizado la etapa de calentamiento y ocho y medio minutos después de que el cordón alcanza la temperatura de activación por calor. Preferentemente, la parte de manipulación del sustrato 212 ó 312 se enfría a una temperatura por debajo de la temperatura preferente tan rápidamente como sea posible y, preferentemente, dentro de 15 minutos, más preferentemente dentro de 9 minutos y más preferentemente menos de 2 minutos tras la finalización de la última etapa de calentamiento o el cordón ha alcanzado su temperatura de activación por calor.
Con referencia a la Figura 7, el aparato refrigerador 290 dirige una corriente gaseosa, por ejemplo aire o un gas inerte, como por ejemplo argón o nitrógeno o similar sobre una parte del panel de vidrio, con objeto de enfriar el sustrato 212 ó 312 hasta la temperatura deseada dentro del período deseado. Preferentemente, el aparato refrigerador 290 dirige la corriente gaseosa sobre la parte periférica del panel de vidrio. El aparato refrigerador 290 comprende preferentemente un soplador, como por ejemplo un ventilador turbo o un soplador con cuchilla de aire, como por ejemplo un soplador con cuchilla de aire disponible comercialmente en EXAIR (marca registrada) Corporation of Cincinnati, Ohio. Además, el soplador dirige preferentemente la corriente gaseosa sobre la parte periférica del sustrato formando un ángulo entre aproximadamente 0º y 85º del eje central 226a del cordón 226 y, más preferentemente entre aproximadamente 40º y 60º del eje central 226a, y más preferentemente según un ángulo de aproximadamente 45º del eje central 226a. Con objeto de asegurar que el cordón 226 (o 326) alcanza su temperatura de activación, sin embargo, el enfriamiento debe estar equilibrado o balanceado con el calor de los componentes calefactores 254 y 256.
El aparato refrigerador 290 aplica preferentemente una corriente gaseosa suficiente para enfriar la parte periférica del sustrato 212 ó 312, de forma que el ensamblaje de panel pueda ser manipulado de una forma que no interfiera con el calentamiento del cordón. Haciendo referencia a los ejemplos ilustrados en la Figura 13, tras la finalización del último estado de calentamiento y el vidrio es mantenido a una temperatura ambiente en la referencia 400, la temperatura del vidrio se degrada gradualmente desde su temperatura pico en la referencia 401 como se muestra por la curva 402. La temperatura del vidrio no alcanza los 48ºC en la referencia 403 hasta aproximadamente nueve minutos y medio una vez que la etapa de calentamiento se ha completado. En contraste, cuando el sustrato de vidrio está sometido a enfriamiento por un ventilador, como por ejemplo por un turbo ventilador, la temperatura del vidrio cae desde su temperatura pico en la referencia 401 a una velocidad más rápida, en la forma mostrada en la curva 404 para alcanzar 120ºC en la referencia 405 dentro de aproximadamente 2 minutos. Si el sustrato se enfría por un soplador de cuchilla de aire, el sustrato de vidrio se degrada desde su temperatura pico en la referencia 401 a una velocidad incluso más rápida, en la forma mostrada por la curva 406 y alcanzara los 120ºC en la referencia 408 dentro de aproximadamente un minuto y medio. La temperatura máxima preferente o temperatura preferencial del sustrato es 121ºC, con una temperatura máxima más preferente de 79ºC y una temperatura máxima más preferente de 48ºC. Con objeto de hacer descender el tiempo de proceso, se considera deseable reducir la temperatura de la parte de manipulación del sustrato de vidrio hasta por debajo del máximo deseado dentro de 15 minutos o menos, más preferentemente dentro de 9 minutos o menos y más preferentemente dentro de 2 minutos o menos.
Con referencia a la Figura 14, el perfil de temperatura de las partes respectivas del cordón, específicamente la punta (en la forma definida entre las superficies de capa externa), la porción de núcleo y la porción de interfaz o base de un panel ensamblado de ejemplo, se ilustran por las curvas 502, 504 y 506, respectivamente. El calor se aplica en la referencia 500 con la porción de interfaz alcanzando su temperatura máxima en la referencia 508 de aproximadamente 135ºC dentro de aproximadamente un minuto y medio tras la iniciación del calentamiento. En contraste, la temperatura de la parte de punta del cordón alcanza su temperatura máxima de aproximadamente 95ºC en aproximadamente el mismo tiempo que en la parte de interfaz alcanza su máximo. Sin embargo, la parte de núcleo exhibe un incremento de temperatura más lento y alcanza una temperatura de activación preferente de 80ºC en aproximadamente 2 minutos. Podrá apreciarse de la Figura 14, que incluso una vez que el calor ha sido retirado en la referencia 508, la parte de núcleo del cordón incrementa su temperatura hasta una temperatura pico de aproximadamente 85ºC, desde la cual se degrada lentamente en comparación al vidrio mostrado en la curva 504 de la Figura 14. En efecto, el sustrato de vidrio actúa como un colector de calor y almacena calor durante un período discreto de tiempo para continuar calentando el cordón. Además, la geometría y composición del sustrato 212 podrá afectar el proceso calefactor. En algunas aplicaciones, el enfriamiento podrá comenzar una vez que la etapa calefactora ha finalizado. En otras aplicaciones, el enfriamiento podrá iniciarse una vez que el cordón ha alcanzado su temperatura de activación por calor. Todavía en otras aplicaciones, el enfriamiento podrá iniciarse incluso durante el proceso calefactor e incluso antes que el cordón haya alcanzado su temperatura de activación. Por ejemplo, cuando el aparato refrigerador está soportado por el aparato calefactor, el proceso de enfriamiento podrá iniciarse durante o después del proceso calefactor. Además, dado que los componentes calefactores 254 y 256 podrán ser energizados simultáneamente o individualmente y desenergizados durante períodos seleccionados de tiempo, se debe sobrentender que se pueden realizar otras secuencias.
Con referencia al perfil de enfriamiento de la Figura 15, el perfil de enfriamiento incluye los perfiles de calor iniciales de la superficie o punta de capa externa, la parte de núcleo y la parte de interfaz están representadas por las partes iniciales de las curvas 502', 504 y 506'. Además, el perfil de enfriamiento incluye el perfil de temperatura del vidrio, en la forma mostrada por la curva 510', empezando dicho perfil cuando la etapa de calentamiento ha sido completada en la referencia 508'. El perfil de enfriamiento refleja la temperatura de las partes respectivas del cordón y el vidrio, siendo iniciado el enfriamiento aproximadamente dos minutos y medio tras el proceso de calentamiento inicial en la referencia 500' y aproximadamente un minuto después que el calor es retirado en la referencia 508'. Como se muestra en la Figura 15, la temperatura del vidrio desciende rápidamente hasta por debajo de 48ºC dentro de aproximadamente dos minutos tras la iniciación de la etapa de 10 minutos de enfriamiento. Se debe hacer notar además que a pesar de la iniciación del enfriamiento en la referencia 512', la temperatura del núcleo continua elevándose y alcanza un pico en la referencia 514' a aproximadamente 88ºC lo cual se produce aproximadamente 30 segundos después de iniciado el enfriamiento 512'. Se debe sobrentender que los gráficos mostrados en las Figuras 13 a 15 son a objeto de ilustración solamente y suministran un ejemplo del equilibrio del calentamiento y enfriamiento para conseguir la activación del adhesivo y enfriar el sustrato lo suficiente para permitir la manipulación a mano del ensamblaje de panel.
Con objeto de conseguir el equilibrio entre la activación del cordón de adhesivo y el enfriamiento del panel de vidrio para su manipulación, la radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga se aplica preferentemente durante al menos 5 segundos pero menos de aproximadamente 10 minutos, y la aplicación del aire de enfriamiento se aplica durante al menos 30 segundos dentro de 5 minutos antes de la terminación de la etapa de calentamiento o el cordón alcanza la temperatura de activación. Preferentemente, el sustrato se enfría a su temperatura preferencial dentro de 15 minutos o menos, más preferentemente dentro de 9 minutos o menos, y más preferentemente dentro de dos minutos o menos de la terminación de la etapa de calentamiento o cuando el cordón alcanza su temperatura de activación por calor. Se debe sobrentender que con objeto de acomodar el flujo del transportador de la línea de ensamblado, la etapa de calentamiento por radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga y de enfriamiento se deben aplicar también en etapas de forma similar a la descrita en la forma de realización previa.
Con referencia a la Figura 10A, se ilustra una tercera forma de realización del ensamblaje de panel 210. El ensamblaje de panel 210' incluye un sustrato 212', preferentemente un sustrato de vidrio y un miembro moldeado opcional, como por ejemplo una junta y un adhesivo 226'. En la forma de realización ilustrada, el adhesivo 226' comprende un par de cordones de adhesivo 226a' y 226b', cada uno con un eje central 226c' y 226d', respectivamente. Los cordones 226a' y 226b' se aplican próximos al miembro moldeado 220' y son extruídos similarmente o aplicados de cualquier otra forma al lado del adhesivo 210a' del panel 210'. Para calentar los cordones 226a' y 226b', el ensamblaje calefactor 250' incluye un primer componente calefactor 256' y un segundo componente calefactor 254' que están situados respectivamente sobre los cordones 226a' y 226b' en el lado del adhesivo 210a y sobre una parte del sustrato 212' alineado con los cordones en el lado de no adhesivo 210d'. Los componentes del calentador 256' generan una radiación de infrarrojos de onda larga y preferentemente incluyen unos emisores de cuarzo 260' que están embebidos en un sustrato 264' con un medio de cuarzo fundido similar al componente calefactor 256. El componente calefactor 254' genera preferentemente una radiación de infrarrojos de onda corta e incluye una o más lámparas 258'. En general, los componentes del calentador 254' y 256' son de una construcción similar a los componentes en el calentador 256 y 254, respectivamente, y por lo tanto se hace referencia a los mismos para detalles adicionales.
En esta forma de realización, los cordones 226a' y 226b' son genéricamente menores y por lo tanto alcanzan sus temperaturas de activación por calor respectivas más rápidamente que lo descrito con referencia a las formas de realización previas. Consecuentemente, se reduce el tiempo de proceso. Además, dado que los cordones requieren menos calor o menos entrada de calor, el enfriamiento podrá obviarse dado que la temperatura del vidrio podrá ser sustancialmente menor que en las formas de realización previas y podrá enfriarse rápidamente con aire ambiental para alcanzar bastante pronto la temperatura preferencial pronto tras la finalización de la etapa de calentamiento del procedimiento.
Como se aprecia mejor en la Figura 10A, el componente calefactor 256' está genéricamente alineado sobre los cordones 226a' y 226b', de forma que los componentes del calentador 256' suministran preferentemente el mismo perfil de calor a ambos cordones. De forma similar, el componente calefactor 254' está preferentemente alineado con los cordones 226a' y 226b' con objeto de suministrar un calentamiento uniforme a ambos cordones. Sin embargo, se debe sobrentender que el componente calefactor 254' podrá incluir opcionalmente una lámpara respectiva 258' asociada con cada cordón, en cuyo caso las lámparas estarían preferentemente alineadas con los ejes centrales 226c' y 226d' de los cordones respectivos 226a' y 226b'. Sin embargo, en la forma descrita con referencia a las formas de realización previas, los componentes calefactores podrán estar desviados de los ejes centrales respectivos de los cordones 226a' y 226b' siempre que los reflectores 277a' y 277b' del componente compensen y reflejen el calor 276' de los componentes del calentador respectivo para suministrar un calentamiento uniforme a los cordones 226a' y 226b'.
Los ensamblajes de panel 10, 10', 210, y 310 descritos anteriormente se fabrican según un procedimiento que da como resultado un ensamblaje de panel "listo para instalar". El cordón de adhesivos activado por calor 26, 226 ó 326 podrá ser aplicado al sustrato de panel 12, 212 ó 312 en una localización alejada de la planta de producción, como por ejemplo una planta "justo a tiempo". Este proceso de preensamblado elimina una etapa complicada en la línea de ensamblaje de vehículos y elimina los gastos y problemas de manipulación y las medidas de precaución que están asociadas con los productos químicos que forman el adhesivo y los cebadores del adhesivo. Los ensamblajes de panel 10, 10', 210 y 310 son preferentemente calentados usando una radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga para activar las propiedades adhesivas del cordón de adhesivo activado por calor 26, 226 ó 326. Además, las propiedades de adhesivo del cordón se activan rápidamente. Alternativamente, los ensamblajes de panel 10, 10', 210 y 310 podrán ser calentados por una radiación de infrarrojos de onda corta, con la radiación de infrarrojos de onda corta dirigida sobre el lado de no adhesivo del ensamblaje de panel y con el radiador de cuerpo negro situado en el lado de adhesivo del ensamblaje de panel, en la forma descrita anteriormente, que absorbe la radiación de infrarrojos de onda corta y emite radiación de infrarrojos de nuevo hacia el cordón 26, 226 ó 326. Opcionalmente, el ensamblaje de panel podrá ser calentado en ambos lados con una radiación de infrarrojos por onda corta o una radiación de infrarrojos por onda larga. Además, el lado libre de adhesivo del ensamblaje de panel podrá ser calentado con una radiación de infrarrojos de onda larga, mientras el lado que lleva el adhesivo podrá ser calentado con la radiación de infrarrojos de onda corta.
Una vez ensamblados, los ensamblajes de panel 10, 10', 210 y 310 son suministrados al lugar de producción y colocados sobre un transportador 52, 152 ó 252 que transporta el ensamblaje de panel al calentador 50, 150, 50', 50'', 50''', 50'''' ó 250 donde se aplica calor al ensamblaje de panel (10, 10', 210 ó 310). El calor, preferentemente en la forma de radiación de infrarrojos de onda corta, se aplica al lado libre de adhesivo del sustrato de panel (12, 212 ó 312) y preferentemente se localiza sobre dicha parte del lado libre de adhesivo del panel 12 a través por ejemplo de un escudo 76 o un director de calor 76', 276 ó 376 que está alineado con el cordón 26, 226 o 326 mediante por ejemplo un localizador de calor 277. El cordón 26 ó 226 sustrae en efecto calor del área calentada localizada del sustrato de panel 12 a través de su superficie de interfaz de vidrio o base 30. Por la otra parte, el cordón 326 sustrae calor del área localizada del panel calentado 312 a través de la junta 320. Además, el calor, preferentemente en la forma de radiación de infrarrojos de onda larga, se aplica directamente sobre el lado del cordón del ensamblaje de panel 10 para calentar directamente el cordón 26, 226 ó 326 a través de sus superficies de capa exterior. Preferentemente, la radiación de infrarrojos de onda larga se dirige similarmente a, o se localiza sobre, el cordón, por ejemplo mediante un escudo o disponiendo la fuente de radiación de infrarrojos de onda larga en una disposición de calentador de perímetro en las fuentes de radiación de infrarrojos de onda larga individuales alineadas con el cordón, en la forma descrita con referencia al ensamblaje calefactor 250. Como resultado, el cordón 26, 226 ó 326 es calentado desde dos lados, su base o región de interfaz (30, 230 ó 330) y su región superficial de capa externa (32, 34; 232, 234; ó 332, 334). Al aplicar indirectamente la radiación de infrarrojos de onda corta, que suministra un calentamiento de alta energía y al aplicar directamente la radiación de infrarrojo de onda larga al cordón, el cordón de adhesivo 26, 226 ó 326 es calentado de forma controlada que consigue un calentamiento uniforme del cordón y evita la degradación del propio adhesivo y evita además la degradación del panel sustrato y sus elementos de fijación circundantes, incluidas las juntas moldeadas como por ejemplo 20, 220 y 320. Un calentamiento uniforme del cordón de adhesivo asegura una retención apropiada del ensamblaje de panel 10, 10', 210 ó 310 en el vehículo.
En la forma descrita previamente, con objeto de calentar uniformemente el adhesivo, el cordón se calienta preferentemente hasta una temperatura de activación comprendida entre aproximadamente 50ºC y 160ºC, más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 70ºC a 120ºC, y más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 80ºC y 110ºC. Al suministrar un adhesivo con una temperatura de activación apropiada o mínima se podrá evitar la activación no intencional. Además, con objeto de reducir o eliminar la degradación superficial del cordón de adhesivo 26 ó 226 y/o de las molduras, elementos de fijación y estructuras que están fijadas al panel y/o se usan para formar el panel, la radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga se equilibran desde un sistema de control para mantener la temperatura de la superficie de capa exterior del cordón 26, 226 ó 326 hasta aproximadamente menos de 170ºC, más preferentemente menos de aproximadamente 140ºC y más preferentemente menos de aproximadamente 120ºC. El equilibrio de la radiación de onda corta y onda larga se consigue mediante los sensores 198 (Figura 5), que están montados en el calentador 50, 150, 50', 50'', 50''', 50'''' ó 250 para supervisar la temperatura superficial del cordón de adhesivo. Los sensores 198 están acoplados al ensamblaje de control 200 (Figura 5) que podrán suministrar un modo de operación manual y/o podrán estar preprogramados para mantener la temperatura del cordón de adhesivo según una temperatura deseada. El ensamblaje de control 200 está acoplado eléctricamente a un ensamblaje 180 de caja de cambios y motor que envía unas señales de actuación al ensamblaje de motor 180 para controlar la posición de los componentes calefactores 154 ó 254 y 156 ó 256. Opcionalmente, el ensamblaje de control 200 podrá estar acoplado además a fuentes de radiación infrarrojas individuales en los componentes calefactores 154 ó 254 y 156 ó 256 para suministrar una neutralización en el evento que el ensamblaje de motor 180 malfuncione o para suministrar un ajuste de los niveles de electricidad suministrados a las fuentes individuales para ajustar de dicha forma la emisión de calor desde los componentes calefactores 154 ó 254 y 156 ó 256.
Con objeto de conseguir la temperatura de activación del cordón de adhesivo y reducir también el tiempo de ensamblado, la radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga se aplica preferentemente durante al menos 1 minuto pero durante menos de aproximadamente 30 minutos, más preferentemente menos que aproximadamente 10 y más preferentemente menos que aproximadamente 5 minutos. En la forma preferente, se aplica la radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga durante menos de aproximadamente 2 minutos. Sin embargo, con objeto de acomodar el flujo del transportador de la línea de ensamblado que, por ejemplo, podrá indexar o mover una distancia fija cada aproximadamente 60 a 90 segundos, la radiación de infrarrojos de onda corta y onda larga podrá aplicarse en etapas. Por ejemplo cuando el tiempo total de activación por calor es de aproximadamente 3 a aproximadamente 5 minutos y el transportador se indexa aproximadamente cada 60 segundos se requerirán tres o más etapas. Típicamente, se requieren al menos de forma preferente dos etapas de calentamiento. Más normalmente se prefieren cuatro etapas de calentamiento. Preferentemente se usan no más de cuatro etapas, aunque en algunas aplicaciones serán deseables más que cuatro etapas, estando cada una de las etapas de calentamiento alineadas a lo largo del transportador para evitar cualquier requisito de manipulación adicional y en proximidad cercana al transportador para emitir cualquier tiempo de enfriamiento. Opcionalmente se podrá usar un solo horno cerrado o túnel de calor a través del cual el vidrio se mueve sobre el transportador. Por ejemplo un solo horno cerrado o túnel de calor que suministra un calentamiento continuo o regiones de calentamiento discreto que están operadas continuamente.
Como una alternativa al calentador transportado que comprende una pluralidad de etapas de calentamiento dispuestas secuencialmente y con los sustratos de vidrio que van a ser calentados cargados en una etapa frontal y después pasados a través de múltiples etapas de calentamiento para ser descargados en una etapa posterior (preferentemente con el enfriamiento suministrado en la sección de descarga en la etapa posterior), podrá utilizarse un sistema que comprende un conjunto de etapas de calentamiento dispuestas no secuencialmente, como por ejemplo, según se ilustra en la Figura 16. La forma de realización 405 comprende cuatro etapas de calentamiento individuales 410, 411, 412 y 413, dispuestas alrededor de un robot 415 equipado con un brazo robótico 416. Los sustratos de vidrio sobre los cuales ha sido dispensado un cordón de adhesivo listo para su instalación alrededor de la periferia del sustrato en un sitio remoto distante de la línea de ensamblado de vehículos 420, están apilados en un elemento auxiliar de apilamiento 406. Un sustrato sobre el cual el adhesivo ha sido dispensado es cogido por el brazo robótico 416 y colocado dentro de cualquier etapa de calentamiento vacante 410, 413. Mientras este sustrato está siendo calentado en la etapa de calentamiento seleccionada, otros sustratos colocados previamente en otra etapa de calentamiento son descargados por el brazo robótico 410 y aparcados dentro del bastidor de la carrocería 419 del automóvil que pasa a lo largo de la línea 420 de ensamblado de vehículo. Una vez que el robot 415 ha colocado un sustrato con un adhesivo de fijación de ventanas ahora activado dentro del cuerpo del vehículo, el robot 415 retorna a un área 406 para coger otro sustrato y posteriormente mueve este sustrato hasta otra etapa de calentamiento ahora vacante. De esta forma, un solo robot podrá utilizarse para coger sustratos entrantes desde una planta de aplicación de adhesivos listos para instalar remota, colocarlos en una etapa de calentamiento discreto y descargar los sustratos calentados para su instalación dentro de la carrocería del vehículo. Cada una de las etapas de calentamiento discreto 410 a 413 podrá estar equipada con una subetapa de enfriamiento con un localizador de calor en la forma previamente descrita y toda la operación podrá operar bajo control por ordenador. Aunque se ilustra en la Figura 16 cuatro etapas de calentamiento, se requiere un mínimo de dos etapas y se prefieren menos que cinco etapas. Además, las operaciones manuales podrán sustituirse por alguna o todas de las operaciones robóticas de la forma de realización 405. El sistema de etapas de calentamiento múltiple no secuencial de la forma de realización 405 tiene la ventaja de que minimiza el espacio de suelo próximo a la línea de ensamblado de vehículos. Además, el brazo robótico 416 podrá estar opcionalmente equipado con un lector 417 de código de barras o un lector identificador de piezas equivalentes que lea un código identificador de piezas en cada sustrato en la etapa de fijación de los mismos 406 y determine que sustrato particular es el sustrato correcto con la secuencia del vehículo esperada para que pase prontamente a lo largo de la línea de ensamblado de vehículos. En esta forma, el sistema de fabricación ilustrado en la Figura 16 podrá adaptarse para acomodarse a la producción de vehículos en secuencias justo a tiempo y suministrar una medida de flexibilidad en tanto en cuanto una parte de la secuencia podrá ser retenida temporalmente en una etapa de calentamiento discreta hasta que llegue la carrocería del vehículo al que pertenece a lo largo de la línea de ensamblado de vehículos. Opcionalmente, el elemento auxiliar de almacenamiento 406 comprende un contenedor que contiene múltiples sustratos que está cargado, de la forma más preferente, en secuencia para coordinar con la secuencia de vehículos que pasan a lo largo de la línea 420 de ensamblado de vehículos, con múltiples sustratos en la instalación de sustratos listos para su instalación remota. Este contenedor, que preferentemente es un contenedor retornable, como se conoce en la técnica de suministro de automóviles, sirve como un contenedor de embarque para sustratos a la planta de ensamblado de vehículos.
En la forma descrita previamente, el adhesivo activable por calor listo para instalar (RTI) se aplica preferentemente a la ventana del vehículo en una instalación de ventanas para vehículos listas para su instalación que está alejada de la planta de ensamblado de vehículos. El adhesivo RTI es embarcado a la planta de ensamblado de vehículo en una forma no curada o parcialmente curada. Tras la llegada a la planta de ensamblado de vehículos, y preferentemente inmediatamente en proximidad a la línea de ensamblado de vehículos en la localización en la que se van a instalar las ventanas, el adhesivo RTI es activado (más preferentemente por una activación térmica aunque se podrán utilizar varias formas de activación de energía, como por ejemplo por radiación por microondas, calentamiento de inducción y similares) a un estado apropiado para usarse como adhesivo de fijación de ventanas para adherir la ventana a la carrocería del vehículo. Aunque se describe en la presente memoria como un adhesivo listo para su instalación, la presente invención contempla que el adhesivo esté dispuesto sobre la superficie del sustrato de ventana (o sobre una junta de polímero fijada a la ventana del vehículo) podrá tener un tamaño y forma como se aplica con una sección transversal que sea cuadrada, rectangular, triangular, semiesférica, trapezoidal, cuadrilátera, bimodal o similares y opcionalmente con una parte de punta o vértice que sea más estrecha que la base que hace contacto con el sustrato de ventana y que retenga sustancialmente dicha forma durante su embarque desde la instalación de adhesivo RTI alejada hasta la planta de ensamblados de vehículos donde se producirá la activación del adhesivo RTI.
Se considera preferente que la instalación de RTI opere como un suministrador justo a tiempo (JIT) de ventanas RTI a la planta de ensamblado de vehículos. Más preferentemente, la planta de ensamblado de vehículos está sumistrada desde la planta de ventanas RTI usando técnicas de secuencia justo a tiempo, como las comúnmente conocidas en la técnica de piezas de suministro de automóviles, como por ejemplo las usadas comúnmente para administrar asientos de vehículos. En dicho proceso, la planta de ensamblado contacta con la instalación de ventanas RTI en el momento en el cual una carrocería para un vehículo específico pasa por la localización en la línea de ensamblado (como por ejemplo entrando en, o saliendo de, el taller de pintura). El fabricante de vehículos solicita un pedido específico para una ventana (o un conjunto de ventanas, como un parabrisas frontal y una ventana posterior) para dicho vehículo particular y para los que preceden y siguen a dicho vehículo particular en la línea de ensamblado. De dicha forma, la ventana lista para su instalación recibe pedidos de la planta de ensamblado de vehículos para su suministro justo a tiempo y, preferentemente, en un suministro secuencial. El tiempo de fabricación de las ventanas RTI en la planta de ventanas RTI y/o su suministro a la planta de ensamblado de vehículos es al menos de dos horas aproximadamente, más preferentemente es de al menos tres horas aproximadamente, y más preferentemente es de al menos cuatro horas aproximadamente, y es menor que aproximadamente 48 horas, más preferentemente menor que aproximadamente 24 horas y más preferente menor que aproximadamente doce horas. Por ejemplo un tiempo para ventana preferente para el suministro secuencial JIT es entre 3 y 9 horas una vez que se ha recibido el pedido en la planta de ventanas RTI. Dentro de este tiempo de la ventana, la instalación de ventanas RTI fabrica y/o embarca una ventana RTI o un conjunto de ventanas, para la recepción JIT en la línea de ensamblado de vehículos, y más preferentemente, para su instalación secuencial en la línea de ensamblado de vehículos. A este fin y con objeto de permitir un tiempo de fabricación y/o de embarque de ventanas RTI suficiente para el suministro secuencial JIT a la planta de ensamblado de vehículos, se considera preferente que la planta de ventanas RTI esté situada alejada de, pero próxima a, la línea de ensamblado de vehículos (una distancia menor de aproximadamente 96,54 km, menor que aproximadamente 48,27 km y menor que aproximadamente 24,13 km más deseablemente). Más preferentemente, la línea de producción de ventanas RTI está situada en o dentro de la propia planta de ensamblado de vehículos, tras lo cual, el tiempo de ventana para la fabricación y suministro de ventanas RTI a la línea de ensamblado podrá ser menor que aproximadamente dos horas. Alternativamente, la línea de producción de ventanas RTI podría estar situada en una instalación de fabricación de ventanas para vehículos como por ejemplo dentro de una planta de fabricación de ventanas de vidrio para vehículos.
En la planta de ventanas RTI, el adhesivo RTI podrá estar dispuesto sobre el sustrato de la ventana (como por ejemplo alrededor del perímetro de un parabrisas de vidrio) mediante una variedad de medios. Por ejemplo, podrá ser dispensado desde un cabezal dispensador montado en un brazo robótico. Preferentemente, el cabezal dispensador será capaz de suministrar un cordón de adhesivo con perfil variable. Alternativamente, el adhesivo RTI podrá ser dispensado dentro de un molde separado del panel, con el molde localizando el panel sobre el adhesivo. Con el adhesivo RTI en el molde, el panel se localiza sobre el adhesivo y ambos son forzados conjuntamente, de forma que el cordón de adhesivo RTI sea transferido desde el molde al panel de ventana, tras lo cual el panel, con el adhesivo RTI aplicado al mismo, es embarcado a la planta de ensamblaje de vehículos, como se describe en la patente U.S. número 5.331.784 titulada "Ensamblaje de panel para vehículos y procedimiento para fabricar el mismo", concedida a Donnelly Corporation de Holland, Michigan, que se incorpora a la presente memoria en su totalidad, por referencia.
Por lo tanto, la invención suministra un ensamblaje y procedimiento de calentamiento útil para instalar ensamblajes de panel, incluyendo ensamblajes modulares de ventana, con un adhesivo activado por el calor que permite una instalación rápida sin los problemas asociados en la manufacturación, manipulación, almacenamiento y limpieza con los adhesivos curados por humedad usados hasta la fecha. La invención permite preensamblar un ensamblaje de panel con el adhesivo preaplicado y todavía no activado hasta que el ensamblaje de panel está listo para instalar. Además, la invención suministra un procedimiento de codificar el panel calentado sin interferir con la activación por calor del cordón de adhesivos.
A objeto de la descripción siguiente, los términos "superior", "inferior", "vertical" y los derivados o equivalente de los mismos se referirán a la invención en la forma orientada en las Figuras 1 a 12. Se sobrentiende que la invención podrá asumir varias orientaciones alternativas, excepción hecha cuando se especifique expresamente en contra. Por ejemplo, cuando el ensamblaje de panel 10 ó 10' está invertido, los componentes calefactores primero y segundo 54, 56, 154 y 156 podrán ser invertidos, de forma que los primeros componentes calefactores 54, 154 estén colocados por debajo del ensamblado de panel 10, 10' y el segundo ensamblaje calefactor 56, 156 esté situado por encima del ensamblaje de panel 10, 10'. Además, el número de calefactor o calefactores de etapa podrá variar en función de la velocidad del transportador. Además, los calefactores 50, 150 y 250 podrán asumir diferentes disposiciones para soportar las fuentes de radiación de infrarrojos. Se debe sobrentender también que los dispositivos y procedimientos ilustrados en los dibujos adjuntos y descritos en la memoria descriptiva siguiente son simplemente formas de realización puestas como ejemplo del concepto inventivo definido en las reivindicaciones adjuntas, además aunque algunas formas de la invención han sido mostradas y descritas, otras formas resultarán ahora patentes a los expertos en la técnica. Por lo tanto, se deberá sobrentender que las formas de realización mostradas en los dibujos y descritas en lo que antecede, lo son meramente a objeto de ilustración y no se pretende que limiten el ámbito de la invención que se define en las reivindicaciones que siguen al final de la descripción.

Claims (33)

1. Un procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar para fijar un panel (10) de vehículo a un vehículo, teniendo el panel de vehículo un primer (14) y un segundo (16) lados separados opuestos y un cordón (26) del adhesivo activado para el calor listo para instalar sobre el segundo lado, incluyendo el cordón una parte de interfaz (30) sobre el segundo lado del panel para vehículo, una parte de núcleo (36) central y una parte de capa externa (31), caracterizado porque el procedimiento comprende las etapas de:
calentar el primer lado del panel (14) por medio de lo cual el panel calienta la parte de interfaz (30) del cordón (26) para calentar la parte de núcleo (36) central del cordón; y
calentar la parte de capa externa (31) del cordón desde el segundo lado (16) del panel para de dicha forma calentar también la parte de núcleo central del cordón.
2. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 1, que comprende además equilibrar el calor en el primer lado y el calor en el segundo lado para calentar la parte central de núcleo hasta, al menos, una temperatura de activación por calor mientras que se mantiene una temperatura superficial de la capa externa por debajo de la temperatura de degradación por el calor.
3. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además localizar el calor sobre el primer lado del panel sobre una parte del primer lado del panel que está alineada con el cordón.
4. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 1, 2 ó 3, que comprende además localizar el calor sobre el segundo lado del panel sobre el cordón.
5. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que uno de entre el calentamiento del primer lado y el calentamiento del segundo lado incluye calentar con una radiación de infrarrojos de onda corta y el otro de calentar el primer lado y calentar el segundo lado incluye calentar con una radiación de infrarrojos de onda larga.
6. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 5, en el que el calentamiento con radiación de infrarrojos de onda corta incluye calentar con una radiación de infrarrojos de onda corta que tiene una emisión tipo menor que aproximadamente 2,5 micrómetros.
7. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 5 ó 6, en el que el calentamiento con radiación de infrarrojos de onda larga incluye calentar con una radiación de infrarrojos de onda larga que tiene una emisión tipo menor que aproximadamente 2,5 micrómetros.
8. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que dirigir la radiación de infrarrojos de onda corta y dirigir la radiación de infrarrojos de onda larga incluye dirigir la radiación de infrarrojos de onda corta y la radiación de infrarrojos de onda larga durante menos de aproximadamente 20 minutos.
9. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además soportar el panel sobre un transportador (52, 152).
10. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 9, que comprende además mover el panel con el transportador (52, 152) según una distancia fija a intervalos de tiempo separados uniforme y genéricamente para definir una pluralidad de etapas (50) de calentamiento.
11. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 10, en el que la dirección mencionada de la radiación de infrarrojos de onda corta y la dirección de la radiación de infrarrojos de onda larga incluye dirigir la radiación de infrarrojos de onda corta y la radiación de infrarrojos de onda larga en al menos dos, pero no más de cuatro, etapas (50) de calentamiento, correspondiendo cada una de las etapas de calentamiento a una de las etapas de calentamiento del transportador (52, 152).
12. El procedimiento para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 1, en el que el calentamiento del cordón desde el segundo lado del panel incluye aplicar aire caliente sobre el cordón.
13. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además enfriar el panel tras su calentamiento para permitir la manipulación manual del ensamblaje de panel una vez que el adhesivo ha sido activado por el calor.
14. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que el enfriamiento incluye dirigir una corriente gaseosa a la parte periférica del panel para enfriar el panel y permitir la manipulación del ensamblaje de panel para vehículo.
15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que el soplado incluye soplar aire o un gas inerte sobre la parte periférica según un ángulo en el intervalo de aproximadamente 0º a 85º del eje central del cordón.
16. El procedimiento según la reivindicación 13, que comprende además equilibrar el calentamiento y el enfriamiento para asegurar que la parte de núcleo central alcanza al menos su temperatura de activación por calor mientras se enfría el panel por debajo de 121,11ºC dentro de un período de menos de 15 minutos tras el calentamiento.
17. El procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que el calentamiento del primer lado del panel y el calentamiento de la parte de capa externa del cordón son sustancialmente simultáneos.
18. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que uno de entre el calentamiento del primer lado del panel y el calentamiento de la parte de capa externa del cordón se inicia tras el otro de entre el calentamiento del primer lado del panel y el calentamiento de la capa externa del cordón.
19. Un procedimiento para preparar un ensamblaje de panel para vehículos según cualquier reivindicación precedente, en el que el panel incluye una junta, y el calentamiento del primer lado incluye calentar una parte del primer lado del panel desviada del cordón, siendo adyacente la parte de la junta.
20. El procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que el panel tiene una parte periférica (18) que tiene una junta (20) formada sobre la misma, extendiéndose la junta sobre al menos una parte del segundo lado del panel, y en el que el cordón de adhesivo se aplica a la junta, de forma que la parte de interfaz del cordón esté sobre la junta, por medio de lo cual la parte de interfaz del cordón se calienta indirectamente por el panel vía la junta.
21. El procedimiento según la reivindicación 20, en el que el calentamiento de la parte de capa externa del cordón incluye localizar el calor sobre el cordón para proteger la junta del calor.
22. Un aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar para fijar un panel (10) de vehículo a un vehículo, teniendo el panel de vehículo unas superficies primera (14) y segunda (16) separadas y un cordón (26) de adhesivo activado por el calor sobre la segunda superficie, caracterizado porque dicho aparato comprende:
un primer componente calefactor (54) adaptado para calentar el primer lado del panel (14) para calentar indirectamente el cordón (26) de adhesivo; y
un segundo componente calefactor (56) adaptado para calentar directamente el cordón (26) de adhesivo, estando localizado el calor sobre el cordón de adhesivo.
23. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 22, en el que dicho primer componente calefactor incluye una fuente de radiación de infrarrojos de onda corta para calentar el primer lado del panel.
24. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 22 ó 23, en el que dicho segundo componente calefactor incluye una fuente de radiación de infrarrojos de onda larga.
25. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 23, en el que dicho primer componente calefactor incluye al menos una lámpara (58), emitiendo dicha lámpara dicha radiación de onda corta para calentar el primer lado del panel y calentar indirectamente el cordón de adhesivo activado por el calor.
26. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 24, en el que dicho segundo componente calefactor incluye un emisor (60) de cuarzo fundido para emitir radiación de onda larga.
27. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 22, en el que dicho segundo componente calefactor emite aire caliente, dicho aire caliente para aplicarlo sobre el segundo lado del panel y para calentar el cordón.
28. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 27, en el que dicho aparato comprende un aparato calefactor de primera etapa y un aparato calefactor multietapa.
29. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 28, en el que dicho aparato calefactor multietapa incluye cuatro de dichos aparatos calefactores, definiendo dichos cuatro aparatos calefactores dicho aparato calefactor de primera etapa y aparatos calefactores de etapas segunda, tercera y cuarta sucesivas.
30. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 29, en el que dichos aparatos calefactores de primera, segunda, tercera y cuarta etapa están alineados para calentar un panel de vehículo en cuatro etapas sucesivas mientras están soportados sobre el transportador.
31. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 24, en el que al menos uno de dichos primer componente calefactor y segundo componente calefactor incluye un localizador de calor interpuesto entre el componente calefactor respectivo y el panel.
32. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 31, en el que dicho localizador de calor comprende un panel aislado que incluye al menos dos miembros de panel, incluyendo dichos miembros de panel entre los mismos un gas o un material aislante.
33. El aparato para activar un adhesivo activado por el calor listo para instalar según la reivindicación 31, en el que dicho localizador de calor comprende un escudo térmico con gradiente que tiene un gradiente en su propiedad de transmisión térmica.
ES99650016T 1998-02-17 1999-02-16 Ensamblaje de panel de vehiculo listo para instalar por medio de un adhesivo activable por el calor. Expired - Lifetime ES2201652T3 (es)

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